王辉《自动控制原理》第7章 线性系统的校正方法（14学时）.pptVIP

例6-6：已知待校正系统的开环传递函数为 1、误差系数 2、单位阶跃响应的超调量 3、单位阶跃响应的调节时间 4、幅值裕度 试应用综合法设计串联校正装置。 要求校正后的系统满足的性能指标： 反馈校正 R1(s) 反馈校正的作用 利用反馈改变局部结构、参数，改善动态性能 降低系统对参数变化的敏感性 利用反馈削弱非线性因素的影响 利用负反馈可以消除系统中不希望有的特性 反馈校正的综合法设计步骤 在反馈校正过程中，应注意两点： 频段内，应使 大的越多，就相当于 2、局部反馈回路必须稳定。 在 则校正越精确。 的受校正的 综合法反馈校正设计步骤 ① 绘制待校正系统及期望的开环对数 幅频特性曲线 ④ 检验局部反馈回路的稳定性 ⑤ 验算校正后的系统指标 ② 求 的对数幅频特性曲线,写 出其传递函数 方法：相减取其中大于零分贝的那段 ③ 由 求得 本章重点 基于频率法进行超前、滞后和滞后—超前校正方法 2.设计指标转换、设计方法选取、校正结果的验算 * 额外头儿 自动控制理论的任务与体系结构 ※第六章 线性系统的校正方法 自动化学院.王辉 被控对象 控制系统 控制器 控制系统的组成 图 反馈控制系统基本组成 串联校正装置 放大装置 执行机构 被控对象 反馈校正装置 测量装置 被控量 给定装置 — — 完整的反馈控制系统的基本组成 所谓校正 在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而使系统性能全面满足设计要求的各项性能指标。 第六章 线性系统的校正与综合 6-1 系统设计与校正的基本问题 6-3 根轨迹法校正 6-2 基于频率法的分析法校正 6-4 综合法校正 串联校正 串联校正串联于前向通道中,接在比较器后和放大器前 反馈校正 反馈校正位于局部反馈通路中 按扰动补偿的复合校正 按输入补偿的复合校正 - R(s) C(s) E(s) 比例控制规律(P控制器) 基本控制规律 + - 比例+微分控制规律(PD控制器) 基本控制规律 R(s) E(s) C(s) - 积分控制规律(I控制器) 基本控制规律 R(s) E(s) C(s) - 比例+积分控制规律(PI控制器) 基本控制规律 R(s) E(s) C(s) - 比例+积分+微分控制规律 (PID控制器) 基本控制规律 R(s) E(s) C(s) - §6.2 基于频率法的分析法校正  串联校正 一、串联超前校正 无源超前校正网络对数频率特性 w w 1 T 1 T a m j m w 20 + 0 0 L(w) j(w) 串联超前校正设计步骤 ①根据稳态性能求K，确定低频段 ④确定校正参数 、 T ②确定校正方案 ③确定需要装置提供的最大超前相角 ⑤验证指标，不满足重新取参数， 给出结论 例：设待校正系统不可变部分的开环传递函数为 要求校正后的系统满足的性能指标： 的稳态误差不大于 2 3 4 幅值裕度 试设计近似PD控制器。 1 响应 二、串联滞后校正 串联滞后校正设计步骤 ①根据稳态性能求K，确定低频段 ④确定参数 T ②确定校正方案 ③确定参数 ⑤验证指标，不满足重新取参数， 给出结论 三、串联滞后—超前校正 串联滞后—超前校正步骤 ①根据稳态性能求K，确定低频段 ②确定校正方案 ③选滞后部分的两个转折频率 ⑤验证指标，不满足重新取参数， 给出结论 ④确定超前部分的两个转折频率 例：设待校正系统不可变部分的开环传递函数为 要求校正后的系统满足的性能指标： 2 3 试设计串联校正装置 1 已知待校正系统的开环传递函数为 1、系统的型 2、开环增益 3、相角裕度 4、剪切频率 试设计串联校正装置。 要求校正后的系统满足的性能指标： §6.3 根轨迹法校正设计  例：设待校正系统不可变部分的开环传递函数为 要求系统的： 试利用根轨迹法设计串联校正装置 开环增益为 闭环主导极点 串联综合法校正 串联综合法校正设计步骤 ④绘制期望特性高频段 ⑥验算校正后的系统指标 ②根据动态性能，绘制期望的中频段 ⑤计算校正环节 ③绘制衔接段（低频与中频、中频与高频） ①根据稳态性能求K，确定低频段 * 额外头儿