环路响应是指在反馈控制系统中，将输出信号与参考信号的差作为误差信号，经过比例、积分、微分等环节处理后，作用于系统中的控制元件或控制系统的组成部分，使系统的输出值逐步逼近参考值的过程。
环路响应可以用来描述系统对于输入信号的响应速度、稳态误差和稳定性等性能。
环路响应根据控制系统的工作状态可以分为三类：开环响应、封闭环响应和稳态响应。
开环响应指控制系统中未加任何反馈的情况下，输入信号直接作用于控制系统的输出信号，该响应无法消除误差，且对于扰动非常敏感。
封闭环响应指控制系统中加有反馈的情况下，误差信号经过处理后再作用于控制系统的组成部分，改善了系统响应速度、稳定性和稳态误差。
稳态响应指当控制系统的输出信号趋向于稳定时，系统对于恒定输入信号的响应。主要用来判断系统回路的稳定性、稳定时间和稳态误差等性能。
环路响应受到许多因素的影响，如系统的传递函数、比例、积分、微分等环节的系数，反馈信号的强度、相位以及信号通路等等。
传递函数是开环响应与封闭环响应的关键因素，它描述了系统输出信号与输入信号之间的关系。
比例、积分、微分环节的系数也会影响环路响应，如增加比例系数可提高控制系统的响应速度，但也会增大稳态误差；增加积分系数可以消除稳态误差，但会增加系统震荡；增加微分系数可以提高控制系统的响应速度，但也会增加系统的干扰.
反馈信号的强度和相位也是影响环路响应的重要因素，如果反馈信号相位和输出信号的相位有一定差异，则会导致系统稳态误差变大。
环路响应的测试方法有两种：一是采用稳态响应测试法，通过改变输入信号的幅值和频率，测定稳态误差和系统的响应速度；二是采用暂态响应测试法，通过改变输入信号，测定系统的响应速度和波形特征。
在稳态响应测试法中，常用的测试方法有单位阶跃法、脉冲信号法和正弦信号法等。其中，单位阶跃法是最常用、最有效的测试方法，它通过施加单位阶跃输入信号的方式来测定系统的稳态误差和响应速度。
在暂态响应测试法中，常用的测试方法有单位脉冲法、曲线跟踪和综合法等。其中，单位脉冲法是最常用、最有效的测试方法，它通过施加单位脉冲输入信号的方式来测定系统的响应速度和波形特征。
关注微信