自动控制复习 南京新工业大学.pptVIP

;*;水箱是被控对象 ;自动控制的基本方式 开环控制和闭环控制;闭环控制 ;对自动控制系统的基本要求 ;快速性 为了很好完成控制任务，控制系统仅仅满足稳定性要求是不够的，还必须对其过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。 ;ch2小结;3. 传递函数 在零初始条件下，线性定常系统（环节）输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比，称为该系统（环节）的传递函数。 传递函数是控制理论中最重要的一种数学模型，但它只能描述线性定常系统。 传递函数一般是复变函数，可以表示为有理分式形式、零极点形式、时间常数形式。 线性连续定常系统总是由比例、积分、微分、惯性、振荡、一阶微分、二阶微分、纯滞后、不稳定惯性、不稳定振荡、不稳定一阶微分、不稳定二阶微分这几种基本环节，或者称为典型环节组成的。 4. 结构图与信号流图 结构图变换法则及其简化结构图求传递函数的方法。 ;例2－14 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;例;闭环控制系统中几个常用的传递函数概念;2 闭环传递函数;3闭环系统的误差传递函数;*;例3-5 ;例： ;例;可以求得临界开环增益;例： ;减小或消除稳态误差的措施 ;2：在系统前向通道或主反馈通道中设置串联积分环节。 在系统前向通道中设置串联积分环节，提高了系统型别，有利于减小或消除输入信号作用下的稳态误差。为了减小或消除扰动作用下的稳态误差，串联积分环节的位置应加在扰动作用点之前的前向通道或反馈通道中，对于例3-15的系统，增加积分环节后系统如图所示。;规则 序号;5;ch5小结;由乃氏判据知，稳定系统的开环幅相特性G(jω)曲线距离(-1,j0)点的远近,反映了系统的稳定程度,即系统动态过程的平稳性。 而G(jω)曲线靠近(-1,j0)点的部位,相当于系统开环对数幅频曲线20lg|G(jω)|和0分贝线交点附近的区段。交点处的角频率称为截止频率ωc，因此说20lg|G(jω)|在ωc附近的特性，对闭环系统的σ%和ts起着主要的影响。;图;设低频段的传递函数为G(s)=K/sυ,则低频段的对数幅频特性为： ;中频段 ;这相当于一阶系统。其阶跃响应按指数规律变化，没有振荡，即有较???的稳定程度；而调节时间ts =3/ωc，截止频率ωc越高，ts越小，系统的快速性越好。 ;2：如果20 lg|G(jω)|曲线的中频段斜率为[-40]，且占据的频率区间较宽，若只从平稳性和快速性着眼，可近似认为整个开环特性为[-40]的直线，其对应的开环传递函数为： ;因此，中频段斜率如为[-40]，所占频率不宜过宽。否则，σ%及ts显著增加。中频段斜率更陡，闭环系统难以稳定。故通常取20lg|G(jω)|曲线在截止频率ωc附近(+20db∽-10db)的斜率为[-20],以期得到良好的平稳性；而以通过提高ωc来保证快速性的要求。 ;另外，从系统抗干扰性的角度来看，高频段特性是有其意义的。由于高频部件开环幅频一般较低，即20lg|G(jω)|0，|G(jω)|1，故对单位负反馈系统，有： ;*;性能指标;在控制系统的设计中，时域指标和频域指标之间可以通过近似公式进行互换。;(2)高阶系统频域指标与时域指标的关系 ;本章小结