Was verursacht diesen langen Schwanz in der vorübergehenden Reaktion?

Ich habe eine Übertragungsfunktion fünfter Ordnung, für die ich einen Controller entworfen habe, bei dem die Technik der Pol-Null-Löschung auf einem Wurzelort angewendet wurde.

Ich bin nach <5% Überschwingen und <2s Einschwingzeit . Derzeit sind die Überschreitungskriterien erfüllt.

Hinweis: Ich weiß, dass eine exakte pz-Löschung im wirklichen Leben nahezu unmöglich ist.

Der Controller und die ursprüngliche Übertragungsfunktion 5. Ordnung werden in Simulink unten gezeigt:

die eine Antwort mit einem langen Schwanz in der Einschwingzeit und damit sehr lange Einschwingzeit geben.

Wie pro Chu Kommentar hier ,

Nullen in Polnähe zu platzieren, um abzubrechen, ist nicht allzu clever. Es ist normalerweise unmöglich, eine Null direkt auf eine Stange zu werfen und zu erwarten, dass beide Stangen und die Null stehen bleiben. Das Ergebnis ist ein Dipol (ein Pol und eine Null in unmittelbarer Nähe), der zu einem langen Schwanz in der Einschwingreaktion führt.

und HermitianCrustaceans Kommentar:

Der Controller 4. Ordnung, den Sie ausgewählt haben, lässt sich nur schwer numerisch modellieren ...

Was wäre die Grundursache für diese unannehmbar lange Einschwingzeit , die ungenaue pz-Löschung, die schwer numerisch zu modellierende Steuerung oder beides ?

Vorschläge zur Verbesserung dieser Reaktion sind sehr willkommen.

Pole 5. Ordnung:

   Poles =

   1.0e+02 *

  -9.9990 + 0.0000i
  -0.0004 + 0.0344i
  -0.0004 - 0.0344i
  -0.0002 + 0.0058i
  -0.0002 - 0.0058i

Nullen platziert, um Pole abzubrechen:

Controller 4. Ordnung:

Bei Bedarf erteile ich gerne weitere Auskünfte.

Das langsame Oszillationsverhalten im System ergibt sich aus einem Pol mit einem Realteil nahe Null und einer Frequenz nahe 0,1 Hz (0,62 rad / s), wenn Sie Ihre Sprungantwort betrachten. Also sind die Pole, die es verursachen, die bei

$s_0 = -0.02+0.58i$

$s_1 = -0.02-0.58i$

Sie sollten überprüfen, ob sie wirklich gestrichen wurden, und wenn nicht, versuchen Sie, den Wurzelort und verschiedene Verstärkungen zu verwenden, um die Polpositionen von der komplexen Achse weg zu ändern (real so negativ wie möglich).

Ich denke, Sie müssen den Residuum prüfen, das dem abzubrechenden Pol entspricht, um zu prüfen, ob die Stornierung des Pols Null gültig ist. Das Residuum wird konstant multipliziert mit dem Teilbruch dieses Pols, zum Beispiel, wenn F (s) = 26,25 * (s +) 4) / s * (s + 3.5) (s + 6) ist der Rest des Teilbruchteils von (s + 3.5) pol 1, der nicht vernachlässigt werden kann, so dass (s + 3.5) und (s + 4) nicht aufheben können einander, und für F (s) = 26,25 (s + 4) / s * (s + 4,01) * (s + 6) ist der Rest des partiellen Bruchteilausdrucks von (s + 4,01) pole 0,033, was sein kann vernachlässigt so (s + 4.04) und (s + 4) können sich gegenseitig stornieren, Verweise: Norman S. Nise - Regelungstechnik, 6. Auflage (2010, John Wiley), Beispiel 4.10, Seite 195