自动控制原理 北京化工大学 control theroy 5课件.ppt

* 此处，传递函数为非标准形式，需要求K值 * 幅值是怎样算出来的？采用渐近线方程？ 或 起点分子分母保留最低次s其他看成0。终点分子分母保留最高次，将s看成无穷大舍弃常数项（极坐标相关内容） * jw+5对应的tag＝w/5 根据： （2）若要求无余差，选用PI调节器（仅按R’设计） 现取： 转折频率： 画出 的对数频率特性（渐近线）， 找出相位交角频率 0.35 0.51 0.065 与对象特性合成。 按R′=0.5设计， 10 1 0.1 0 -100° -200° 0.01 0.1 1 根据经验定出Ti ,Td ，选： 秒 ，选： 秒 按此画出 曲线， 要求 R′=0.5， 时的频率 与 合成，找出 -180° 0.125 ：控制器频率特性 ：广义对象频率特性 ：总频率特性 0.5 （3）若选用PID调节器 系统设计方法总结 写出广义对象频率特性 画出广义对象的对数坐标图（幅频特性和相频特性） 找出广义对象的相位交角频率ωg 根据工程经验： 根据工艺要求，确定控制器的形式 确定调节器的积分时间和微分时间 设KP＝1，把PID调节器的频率特性合成到对象曲线 根据稳定裕度的要求，确定调节器的比例系数，平 移曲线 * 传递函数和频率响应函数均描述系统对正弦激励的响应，系统输出包括瞬态输出、稳态输出。 瞬态输出为系统的自然响应，随时间衰减为零，稳态输出用频率响应函数描述，是传递函数的一种特殊情况。 思考：信号与系统中的滤波器主要研究频率响应，即稳态的情况，因为，设计出来的系统结构不会经常发生变化，只需要在稳态下研究幅度随频率的变化情况。而控制系统中，系统结构可能会发生变化，需要考虑瞬态输出？？？？？？？？ * h(n) 表示系统对单位冲击信号的响应，称为单位抽样响应。 频率响应指h（n）－H(Z)-H(E^JW) 按分类的原则不同， 时间响应有初始状态为零时，由系统的输入引起的零状态响应; 零输入响应，即系统的输入为零时，由初始状态引起的响应 ? 按响应的性质分为强迫响应和自由响应。 ? 对于稳定的系统，其时间响应又可分为瞬态响应和稳态响应。瞬态响应反映了系统的稳定性和响应的快速性两方面的性能； 稳态响应反映了系统响应的准确性。 用正弦信号描述系统的群延迟响应为常数的情形。线性相位指群延迟响应为常数。 信号与系统中，频率响应指z平面单位圆上的系统函数。当系统输入为正弦序列，则输出为同频的正弦序列。其幅度受频率响应幅度的加权，相位为输入相位与系统相位响应之和。 * 频率响应侧重于输出随频率的变化，频率特性强调输出与输入之比随频率的变化。两种常通用描述后者。 频率特性用来描述频率响应。通常用频率响应的输出/输入 数字信号处理中，为了简单，直接将频率特性表达为h（t）的傅立叶变换，本章解释了为什么说h（t）的傅立叶变换就是频率特性。 * 平时我们会把频率响应和频率特性混起来用。但如果一定要分的话，可以看作犹如 传递函数和阶跃响应间不同。频率特性是系统本身的特性，和传递函数一样，只与系统结构和参数相关。频率响应则是输入是正弦等周期信号下，系统的稳态输出。 * 当系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终状态的响应过程，成为瞬态响应。当时间趋于无穷大时，系统的输出状态称为稳态响应。 简单来说就是响应中,时间t趋于无穷大时结果为零的那些项是瞬态响应,而当时间t趋于无穷大时不等于零的那些项就叫做稳态响应。 * 复数 z=a+bi(a,b∈R)，模为√(a2+b2)，它的几何意义是复平面上一点(a,b)到原点的距离。 辐角，设为W，tanW=b/a，然后利用 (a,b)的象限确定W的值（不唯一，可以差2kπ，k∈Z） * 证明部分可自己学习。 本证明用来说明，采用传递函数中的变量s 用jω代替得到的表达式为系统的频率特性。 * 解法一：x与g时域相卷积 解法二：X与G频域相乘，做傅立叶反变换 * 将其写成复数的形式，发现位于第四象限，角度－180 Arctg(0.5)=27° * 用正弦信号描述系统的群延迟响应为常数的情形。线性相位指群延迟响应为常数。 信号与系统中，频率响应指z平面单位圆上的系统函数。当系统输入为正弦序列，则输出为同频的正弦序列。其幅度受频率响应幅度的加权，相位为输入相位与系统相位响应之和。 所谓分贝,其实还有一个单位叫贝尔,10分贝=1贝尔.所以出来了10的倍率. 后来,dB的概念引入到电路中,依然是功率比值取对数（注意：是功率比）,再乘以10倍. 电功率与电压（电流）的平方成正比,把这个2次方取