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文檔簡介

6.控制系統(tǒng)的設(shè)計

前面討論的時域分析法、根軌跡法和頻域分析法是系統(tǒng)性能分析的基本方法,這些基本方法是控制工程的理論基礎(chǔ)。由這些方法不但可以對系統(tǒng)性能進行定性分析和定量計算,還可以設(shè)計和驗證控制系統(tǒng)。6.控制系統(tǒng)的校正6.1引言

對于(原)控制系統(tǒng),當結(jié)構(gòu)及其參數(shù)確定時,其性能是確定的。設(shè)計控制系統(tǒng)就是針對原控制系統(tǒng)已有的性能,附加一個所謂的控制裝置,使附加控制裝置后構(gòu)成的新控制系統(tǒng)的性能滿足控制要求。因此,這種附加控制裝置的本質(zhì)作用是對原控制系統(tǒng)性能的校正,又稱為校正裝置,或控制器。(1)設(shè)計(校正)方法

若原控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和模型為6.控制系統(tǒng)的校正u(s)——系統(tǒng)的參考輸入y(s)——系統(tǒng)的輸出G(s)——一般是系統(tǒng)的不可變部分H(s)——為檢測裝置的傳遞函數(shù),起信號變換、傳輸和反饋的作用性能指標動態(tài)性能指標穩(wěn)態(tài)性能指標時域性能指標頻域性能指標超調(diào)量、動態(tài)時間、峰值時間、上升時間、振蕩次數(shù)等相位裕量、增益裕量、諧振峰值、諧振頻率、系統(tǒng)帶寬等穩(wěn)態(tài)誤差-u(s)y(s)6旱.控押制替系泡統(tǒng)旦的警校軍正設(shè)裙校乘正愧裝注置懲的劑模乞型制為Gc(默s虛)。宜那勉么餡,裕針余對份原匹控撫制衣系旅統(tǒng)禿,否常炎采企用熟的樸校凈正丑方淋法夾主患要篩有:-u牽(胞s柔)y嘩(更s蜓)串徐聯(lián)插校外正-u火(濤s現(xiàn))y扔(餅s舍)反觀饋蜂校弊正-串嚴聯(lián)澇校另正宮裝增置鍵的疼結(jié)舌構(gòu)夏較蚊簡奇單癥,聲易仍于純調(diào)磁整籠。直這帶是珍應(yīng)汪用銷較怪多扎的倉校認正說方巨法反特饋電校寫正披的伐魯畫棒艦性緒較占好投,吧可驕減百小異系哀統(tǒng)星參查數(shù)堂變沖化炭和構(gòu)非紀線露性負因盾素配對副系坐統(tǒng)藍性蹲能資的薄影跟響6魯.控司制完系揚統(tǒng)災(zāi)的帶校摧正-u澆(規(guī)s窗)y竭(臘s洽)前眾饋喪??拐?u批(體s牽)y穿(堵s綁)混熄合輸校鍛正-前倦饋尾校巧正說對咬已漸知跌干扶擾坐輸朝入避的簽抑向制趙作賓用凳較勒好混那合石校第正窄主鐮要燈用問于杰控析制贈性暴能隱要青求究較還高黨的影場紀合實皺際自采渾用接哪哄種背設(shè)源計境(誓校蓋正旁)哪方冶法宿,撕主椅要網(wǎng)取愛決鐮于飾:系無統(tǒng)池的墊性妄能族指羊標的(尼控洞制膨性播能捐指依標醫(yī)、產(chǎn)抗腎干鹿擾如指烤標棕、宮環(huán)巷境繩指愚標蒙等止)經(jīng)鹽濟拖條野件璃和紡成燭本少要國求工蜜程齒實潤現(xiàn)愛的堵方冷便奮性露(鼓涉知及岸信攤號掀性閃質(zhì)讀、猶可負供妥選奮用省元江器貌件差等覆)6蟻.控葬制漫系慮統(tǒng)取的昌校冷正僅濫從顏理遙論蠅角需度坦來榮看奪,術(shù)設(shè)跪計吸控后制透系早統(tǒng)服的便問伴題逐是情:已院知港:原志系莊統(tǒng)王的筒模鍛型得和臟性綠能料,草以踩及貧期孝望菌的監(jiān)性牌能盜要機求秧。求高:滿閱足譽期樹望或性消能跪要誤求奏的匪控禾制猾器姿(焰校量正棍裝番置幼)鍬模扮型歇。設(shè)恰計忠控沸制鍬器磁(血校聰正映裝岔置庫)那的沉方院法壇主敞要檔有厲:圖扯解每法,描這區(qū)時類基慌于杏頻和域猾法狗、朵根揚軌雞跡護法緒的猜設(shè)涉計陷,你其屈特悟點泳是養(yǎng)工爬程拜適吳應(yīng)稀性足強柜、族物粘理濃意慨義縱明帥確倍等覺;解勞析而法,吃這傲時涌基獻于嶺精還確體計椒算丟的姥設(shè)芳計杠,羞如秤極探點迷配友置紋設(shè)述計散、過最綱優(yōu)貞化秀設(shè)擴計屯等肌。6茅.控郵制土系耳統(tǒng)殼的忙校漁正(佩2揉)控穿制擠器稠(凱校啊正血裝潛置朵)筍結(jié)框構(gòu)校裕正臂裝涂置呆的逗結(jié)否構(gòu)星可終以吹是電彈氣展結(jié)勉構(gòu)(嬸電各器規(guī)和算電友子壟結(jié)顆構(gòu)齊等逮)窄或機甲械今結(jié)忘構(gòu)(迷液繁壓借、親氣蘋壓炎和積機員構(gòu)廉等四)色。抱一蔬般意采坑用桿電恨氣張結(jié)絮構(gòu)汽。校偏正英裝稱置瀉一璃般贏置湊于煙控悟制槽系議統(tǒng)留的低弦能伸量視端霧(從輸蓮入紋側(cè)訂)偶,以擋減飄少匪功拌率恭損拋耗蚊。隨網(wǎng)著再計敘算下機區(qū)技厚術(shù)蛋的拔發(fā)枯展今,肉校默正模裝虹置利的館組灣成動和銅功廟能院多擁由日計姻算堂機習承舞擔離,揭形燒成秩了攀計芬算呈機房誠控陽制。校告正場裝賭置摩的逐電淚氣號結(jié)根構(gòu)主,揚有無芒源值結(jié)綁構(gòu)和有昨源墨結(jié)洽構(gòu):無晉源楚結(jié)戰(zhàn)構(gòu)確常閣用被的謙是R和-標C電責路憂網(wǎng)曾絡(luò)刊。演使沈用居中哨須犯注姻意平前鍋后孕級齒部頭件男的杏阻抗夢匹問配菊問彩題有吸源靜結(jié)采構(gòu)獄一簡般炊以凝運貧算賄放呼大感器彼為針主嘉組密成城。6詠.控然制輪系篩統(tǒng)栗的丹校答正無源校正裝置有源校正裝置6襲.控塑制造系吸統(tǒng)考的呢校肆正6夫.擁2超木前爐校喂正超劣前陽??卣友b晨置少的厭典省型柴傳目遞萌函黃數(shù)軟為由設(shè)于k形<糕1,驢因森而肆超堵前爭裝釋置鳥的繪零嚇點(瘦-蛇1續(xù)/備T爺)總獨位稈于薄極終點(哨-獻1遺/采k臥T早)的保右顏邊住。K值隨越及小鈴,油超群前暑裝裝置輸極攜點鳥距端離爪虛買軸陶左曾邊淺越椒遠端。緣瑞一哀般等取k護=期0絲式.談5。超旁前下裝偶置虜?shù)呢M頻迫率弦特鵝性晚函煎數(shù)拋為顯薪然泛,導由而于k歡<儀1,梯就肌有咐,靈表卡明千校喇正炮裝膽置翼的取輸艱出困相賴位屯超途前后于塑輸逢入件相忘位急。跟因禾此福,指稱禿為蒼超武前您校茂正長裝擴置員。6愈.控著制章系蘋統(tǒng)瘦的黑校泄正超影前撞校儀正尺裝授置鹽的母極島坐妹標汗圖R需eI座m10范.挪5趕(漢1蠶+更k步)kω=隆0ω→博∞或腦者由6愚.控吉制北系扎統(tǒng)獵的含校屑正(棗1某)基差于當根悲軌御跡壺的齒超溉前善校利正例殿題6佛.緩1:臘單燃位開反在饋鄉(xiāng)豐控是制晨系即統(tǒng)般的男開套環(huán)逆?zhèn)饕暨f怨函鐮數(shù)詳為試共設(shè)獨計玻一些個確超喂前教校涉正潑裝清置喪,棕使斷校錘正料后膊系帳統(tǒng)振的溜阻北尼春比ζ=瘦0溜.李5,瘡無藥阻宰尼揭自贏然粘頻客率ωn=詠4取s-網(wǎng)1。(筒a久)根畏據(jù)宣已狠知項條股件聞,博校惱正策后亞的皮系辨統(tǒng)浪??客罩魉賹錁O確點織應(yīng)貍是(調(diào)b任)繪榮制律校紗正管前展的付系蟲統(tǒng)湊根瞇軌債跡-務(wù)20-甜16前.控成制麗系鍬統(tǒng)蜂的僅校議正(榜c抹)由項校鹿正沾后花根幣軌會跡倒通出過是希越望族閉察環(huán)蘭主面導溜極掌點知的駁相酸角船條雕件增計四算社超煤前閉角疏:串幕聯(lián)抽超脾前醉校緩正偶后臟,在系泛統(tǒng)掌的殊開冶環(huán)叉?zhèn)鞔哆f角函燭數(shù)錘為串醉聯(lián)演超滔前洪校巴正匠后伏,百系貴統(tǒng)航的夢根制軌目跡來應(yīng)股通研過貸希抱望彈閉麗環(huán)舍極費點該,請即悠應(yīng)透滿腐足蛾根躁軌暢跡慢的鄭相粗角盤條欄件椒:注港:K是戶校皂正脖裝元置段按康零燦極馳點損形濫式思表挨示淡時涼的怕增打益6唐.控憐制漫系款統(tǒng)睡的茶校側(cè)正(碌d膽)確訴定聽校毫正蓮裝裙置駛的近零謎點膏和暢極行點程:-擁20-焦1aba室=垃-蘭1連/醒Tb占=顛-撒1漏/突k賺T在Δa貪0押s1中晚和Δb敗0丈s1中閘,0舍s1=ωn=足4,避有令d替k某/棗dγ=暗0,國有γ=管4黎50、θ=各6陷00、φ=高3觸00,米計姜算有-萬a,-疾b分外別千是稀校評正池裝蓬置濕零濫點掀和唐極蜜點-敘20-玩2午.諸9-懷5歸.調(diào)46項.控尋制撞系半統(tǒng)舉的喉校不正(廁e媽)繪胖制緊校撲正著后李的枕極喊坐遲標零圖絞(清即滲驗飲證旁計儀算決)6哨.控摟制襯系節(jié)統(tǒng)怠的肌校號正(今2犁)基王于紅頻懇域蜂分么析旁法芝的門超納前逆校壤正例碑題6書.味2:墳單旨位禁反研饋壞控騎制凝系活統(tǒng)摧的缸開叨環(huán)慘傳窗遞頃函吐數(shù)良為試繁設(shè)寒計討一騾個或超彼前知校轉(zhuǎn)正哲裝墳置川,鏟使張校溉正主后瓜系斗統(tǒng)連的激靜屯態(tài)溫速級度塔誤慨差紗系隨數(shù)kv=麻2役0,姿相突位鍛??狭喀?耽5樓00,石增盜益余裕洞量L砍(ωg)邁=榴1震0養(yǎng)d忽B。(繳a排)設(shè)研定己校槽正疏裝停置平的圣傳醉遞逆函保數(shù)(舉b距)確夕定耕滿儀足票穩(wěn)煙態(tài)保誤捏差閑要脅求對的夜校犯正勤后琴系戰(zhàn)統(tǒng)仙的控開們環(huán)芹增糧益Kc是頑校北正映裝努置點按存零嘆極異點冤形畢式南表價示泊時搞的江增敵益6料.控鉤制婦系飯統(tǒng)失的默校殺正(婚c愁)繪鉆制代未膨校蓬正注系膨統(tǒng)擺的帽開守環(huán)滑對蒼數(shù)板頻齒率吐特批性璃圖跳,河并需計夏算壇相麥位依裕搏量-賺9趁00-菠1填8映000L節(jié)(ω)ωωφ(ω)12端0餡l筍g常2嚷0(騙d栽)計弄算寬超值前魔校搜正夕應(yīng)斯產(chǎn)奮生夏的蠅超仁前羊角φ注促:ε是受補野償位穿第越校頻慚率ωc提暖高趣所蝦引攤起均的堤相已位頸滯賓后晉。賽一掏般介地押,畫按陡原湯系籃統(tǒng)B雷o糕d尚e圖竄在ωc處額漸響近湊線渣斜頑率庭的異大各小炸確功定史:ε=拼50~1私00,勺漸擇近洋線巧斜隙率償為-勇4胞0震d星B請/辛d侍e眉c;ε=骨1宋20~2紋00,煙漸辨近蓬線漁斜燃率垮為-捷6征0速d均B衣/懂d篇e他c;6判.控吐制是系夕統(tǒng)塑的浮校乎正(邪c源)計癥算娛超鎮(zhèn)前哭校溜正伴裝集置翻的k值-鬼9駝00-貧1幅8徐000L萍(ω)ωωφ(ω)12潮0脆l(xiāng)住g趕2稅0(校d丙)計括算-藏1勒0五l搜g慨(坦1臣/雨k楚)彼d欲B,機在咐原承系日統(tǒng)B寨o腐d淡e圖甲上咳確鑄定退對業(yè)應(yīng)謎頻很率ω≡奴ωm≡ωc-算6作.腥2ωc=衛(wèi)9思(餐1傷/塌s僚)或6塊.控庫制以系術(shù)統(tǒng)怠的狗校奸正(壓e逗)計垮算序校吩正令裝辛置糾的讀轉(zhuǎn)災(zāi)折矩頻忙率粱,串確雙定杠校甚正懲裝澤置額的滅傳薦遞協(xié)函蔑數(shù)-虜9扯00-永1畏8臘000L帆(ω)ωωφ(ω)12鋸0浮l遮g槳2稼0(挺f碧)驗較證計校辭正旋裝蓄置挪引胳入甲后想的播性牧能24塑.鉤41抬8坐.捕4γ6惱.控陸制悶系殃統(tǒng)搖的屆校高正超礙前松校顏正最的照作大用課:(甘1桐)超鎮(zhèn)前拋校荷正愧可甘使絨校姑正序后喊系蘆統(tǒng)懲的灑開卷環(huán)B溪o悲d希e幅流頻全圖飽在黃穿袍越把頻唉率紡附繡近(中臨頻摧段)的掛斜迎率連為-牌2魄0薪d作B啞/橫d濁e霜c,聲并炸使困中餓頻描段剪有容足鍛夠起的雀寬娛度(精2耳)超雷前勸校搜正師主他要片用附于伯提宋高喊系廉統(tǒng)歇動蠻態(tài)李響昆應(yīng)斑速年度換,佩改屈善槐系塔統(tǒng)膏動涉態(tài)晃性族能(狀3蹲)超葉前摘校顫正傳在點提圍高仿系著統(tǒng)胸響憑應(yīng)脂速囑度毫的奏同癥時料,大往愛往歌相猛位傲裕頑量桶會嚴減切小繼,艙使紅得訪相乳應(yīng)軟的神滯秋后鋸加驚大(喂4死)單完級步超動前肥校顛正召裝哈置燃的愉校園正塵作資用綢一菠般路難耐以榆獲貓得類要裝求路的后相型位接裕徹量6浙.控柿制掃系匠統(tǒng)奏的序?;檎?費.商3滯糕后灶校傳正滯悅后惡校跟正孩裝婦置灰的假典刮型聽傳壘遞疊函飾數(shù)利為由炮于q殿>騙1,靠因殺而奏滯懸后滾裝侮置件的項零培點(姿-監(jiān)1緩/李T療)總噴位互于燙極挖點(傘-還1盟/喇q犧T但)的泛左帖邊聯(lián)。q值臘越航大雀,口滯種后乏裝紹置慶極柄點淋距斑離欺虛勾軸淡左斧邊淘越晴近盾。息一友般妹取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