自動(dòng)控制原理：第7章 線(xiàn)性系統(tǒng)的校正方法（14學(xué)時(shí)）

1、自動(dòng)控制理論的任務(wù)與體系結(jié)構(gòu) 第六章 線(xiàn)性系統(tǒng)的校正方法自動(dòng)化學(xué)院.王輝 被控對(duì)象控制系統(tǒng) 控制器控制系統(tǒng)的組成圖 反饋控制系統(tǒng)基本組成串聯(lián)校正裝置放大裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象反饋校正裝置測(cè)量裝置被控量給定裝置完整的反饋控制系統(tǒng)的基本組成所謂校正在系統(tǒng)中加入一些其參數(shù)可以根據(jù)需要而改變的機(jī)構(gòu)或裝置，使系統(tǒng)整個(gè)特性發(fā)生變化，從而使系統(tǒng)性能全面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)。第六章 線(xiàn)性系統(tǒng)的校正與綜合6-1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正的基本問(wèn)題6-3 根軌跡法校正 6-2 基于頻率法的分析法校正6-4 綜合法校正串聯(lián)校正串聯(lián)校正串聯(lián)于前向通道中,接在比較器后和放大器前反饋校正 反饋校正位于局部反饋通路中 按擾動(dòng)補(bǔ)償

2、的復(fù)合校正按輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合校正-R(s)C(s)E(s)比例控制規(guī)律(P控制器)基本控制規(guī)律+-比例+微分控制規(guī)律(PD控制器)基本控制規(guī)律R(s)E(s)C(s)-積分控制規(guī)律(I控制器)基本控制規(guī)律R(s)E(s)C(s)-比例+積分控制規(guī)律(PI控制器)基本控制規(guī)律R(s)E(s)C(s)-比例+積分+微分控制規(guī)律 (PID控制器)基本控制規(guī)律R(s)E(s)C(s)-6.2 基于頻率法的分析法校正 串聯(lián)校正一、串聯(lián)超前校正 無(wú)源超前校正網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)頻率特性ww1T1Tamjmw20+00L(w)j(w)串聯(lián)超前校正設(shè)計(jì)步驟根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能求K，確定低頻段確定校正參數(shù) 、 T確定校正方案確定需要

3、裝置提供的最大超前相角 驗(yàn)證指標(biāo)，不滿(mǎn)足重新取參數(shù)， 給出結(jié)論 例：設(shè)待校正系統(tǒng)不可變部分的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要求校正后的系統(tǒng)滿(mǎn)足的性能指標(biāo)：的穩(wěn)態(tài)誤差不大于2 3 4 幅值裕度試設(shè)計(jì)近似PD控制器。 1 響應(yīng)二、串聯(lián)滯后校正 串聯(lián)滯后校正設(shè)計(jì)步驟根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能求K，確定低頻段確定參數(shù) T確定校正方案確定參數(shù)驗(yàn)證指標(biāo)，不滿(mǎn)足重新取參數(shù)， 給出結(jié)論 三、串聯(lián)滯后超前校正 串聯(lián)滯后超前校正步驟根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能求K，確定低頻段確定校正方案選滯后部分的兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率驗(yàn)證指標(biāo)，不滿(mǎn)足重新取參數(shù)， 給出結(jié)論 確定超前部分的兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率例：設(shè)待校正系統(tǒng)不可變部分的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要求校正后的系統(tǒng)滿(mǎn)足的性能指標(biāo)：2 3 試

4、設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置1已知待校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、系統(tǒng)的型2、開(kāi)環(huán)增益3、相角裕度4、剪切頻率試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置。 要求校正后的系統(tǒng)滿(mǎn)足的性能指標(biāo)：6.3 根軌跡法校正設(shè)計(jì) 例：設(shè)待校正系統(tǒng)不可變部分的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為要求系統(tǒng)的：試?yán)酶壽E法設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置開(kāi)環(huán)增益為閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)串聯(lián)綜合法校正串聯(lián)綜合法校正設(shè)計(jì)步驟繪制期望特性高頻段驗(yàn)算校正后的系統(tǒng)指標(biāo)根據(jù)動(dòng)態(tài)性能，繪制期望的中頻段計(jì)算校正環(huán)節(jié)繪制銜接段（低頻與中頻、中頻與高頻）根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能求K，確定低頻段例6-6：已知待校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為1、誤差系數(shù)2、單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量3、單位階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時(shí)間4、幅值裕度試應(yīng)用綜合法設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置。 要求校正后的系統(tǒng)滿(mǎn)足的性能指標(biāo)：反饋校正 R1(s)反饋校正的作用利用反饋改變局部結(jié)構(gòu)、參數(shù)，改善動(dòng)態(tài)性能 降低系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化的敏感性利用反饋削弱非線(xiàn)性因素的影響利用負(fù)反饋可以消除系統(tǒng)中不希望有的特性 反饋校正的綜合法設(shè)計(jì)步驟 在反饋校正過(guò)程中，應(yīng)注意兩點(diǎn)：頻段內(nèi)，應(yīng)使大的越多，就相當(dāng)于2、局部反饋回路必須穩(wěn)定。 在 則校正越精確。的受校正的綜合法反饋校正設(shè)計(jì)步驟 繪制待校正系統(tǒng)及期望的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù) 幅頻特性曲線(xiàn) 檢驗(yàn)局部反饋回路的穩(wěn)定性 驗(yàn)算校正后的系統(tǒng)指標(biāo) 求 的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線(xiàn),寫(xiě) 出其