如何解决稳态误差问题？

为了使稳态误差满足要求，以上分析已提出了可以采取的措施，并指出了降低误差与系统稳定性之间的矛盾。概括起来，降低稳态误差的措施有以下几种。

①增大系统开环放大系数可以增强系统对参考输入的跟随能力；增大扰动作用点以前的前向通道放大系数可以降低扰动引起的稳态误差。

增大开环放大系数是一种降低稳态误差最有效、最简单的办法，它可以用增加放大器或提高信号电平的方法来实现。

②增加前向通道中积分环节数，使系统型号提高，可以消除不同输入信号时的稳态误差。

但是，增加前向通道中积分环节数，或是增大开环放大系数，都使闭环传递函数的极点发生变化，从而降低系统的稳定性，甚至造成系统不稳定，所以为了保证系统的稳定性，必须同时对系统进行校正。

③保证元件有一定的精度和稳定的性能，尤其是反馈通道元件。有关说明可参见3.5节内容。

④如果作用于系统的主要干扰可以测量时，采用复合控制来降低系统误差，消除扰动影响，是一个很有效的办法。图3-28表示了一个按输入反馈-按扰动顺馈的复合控制系统。图中G（s）为被控对象的传递函数，Gc（s）为控制器传递函数，Gn（s）为干扰信号N（s）影响系统输出的干扰通道的传递函数，GN（s）为顺馈控制器的传递函数。如果扰动量是可测的，并且Gn（s）是已知的话，则可通过适当选择GN（s），达到消除扰动所引起的误差。

图3-28 复合控制系统

按系统结构图可求出C（s）与N（s）的关系为

若取GN（s）使

Gn（s）＋G（s）GN（s）＝0

即

则可消除扰动对系统的影响，其中包括对稳态响应的影响，从而提高系统的精度。(www.xing528.com)

由于顺馈控制是开环控制，精度受限，且对参考输入引起的响应没有作用。所以，为了满足系统对参考输入响应的要求，以及为了消除或降低其他扰动的影响，在复合控制系统中还需借助反馈和适当选取Gc（s）来满足要求。

图3-29 按参考输入顺馈的复合控制系统

为了提高系统对参考输入的跟踪能力，也可按参考输入顺馈来消除或降低误差。其原理与按扰动顺馈相同，如图3-29所示，只是GN（s）的输入不是N（s）而是R（s）。

此时确定传递函数GN（s）的方法，是使系统在参考输入作用下的误差为零。按系统结构图，可求出E（s）与R（s）的关系为

令

1－GN（s）G（s）H（s）＝0

图3-30 温度复合控制系统

即

则可以消除由参考输入所引起的误差。

图3-30（a）表示一个温度复合控制系统，系统方框图如图3-30（b）所示。系统控制的目的是保持水温恒定，系统的主扰动是冷水量的变化。当冷水流量发生变化时，由于管道、温度传递等的延迟，输出温度不会立即变化。在控制方案中采用了按冷水流量顺馈的方法，提前控制蒸汽阀，来消除因冷水流量变化而引起的误差。同时，由于主扰动对输出温度的影响大大降低，使得系统对反馈控制通道的要求也可以大大降低，从而较好地解决了降低稳态误差与保证系统瞬态性能之间的矛盾。

其他如发电机电压镇定系统，同步电动机转速控制系统，位置随动系统等等，都有应用复合控制的例子。