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微分控制与测速反馈控制的比较

对于理想的线性控制系统，在比例一微分控制和溯速反馈控制方法中，可以任取其中

一种方法来改善系统性能。然而，实际控制系统有许多必须考虑的因素，例如系统的具体

组成、作用在系统上噪声的大小及频率、系统的线性范围和饱和程度等。下面，仅讨论几种

主要的差别：

1)附加阻尼来源：比例一微分控制的阻尼作用产生于系统的输入端误差信号的速度，

而测速反馈控制的阻尼作用来源于系统输出端响应的速度，因J对于给定的开环增益和

指令输入速度，后者对应较大的稳态误差值。

2)使用环境；比例一微分控制对噪声有明显的放大作用，当系统输入端噪声严重时，

一般不宜选用比例一微分控制。同时，微分器的输入信号为系统误差信号，其能量水平低，

需要相当大的放大作用，为了不明显恶化信噪比，要求选用高质量的放大器；而测速反馈

控制对系统输入端噪声有滤波作用，同时测速发电机的输入信号能量水平较高，因此对系

统组成元件没有过高的质量要求，使用场合比较广泛。

3)对开环增益和自然频率的影响：比例一微分控制对系统的开环增益和自然颍宰均

无影响；测速反馈控制虽不影响自然频率，但却会降低开环增益。因此，对于确定的常值稳

态误差，测速反馈控制要求有较大的开环增益。开环增益的加大，必然导致系统自然频率

增大，在系统存在高频噪声时，可能引起系统共振。

4)对动态性能的影响：比例一微分控制相当丁在系统中加入实零点，可以加快上升时

间。在相同阻尼比的条件下，比例一微分控制系统的超调量会大予测速反馈控制系统的超

调星。关于闭环零点对系统动态性能的影响，将在下一章详细讨论。