系统的性能指标与校正(1).pptxVIP

系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第1页!第六章系统的性能指标与校正本章主要教学内容6.1系统性能指标及其校正6.2串联校正6.3反馈校正6.4顺馈校正6.2节为本章难点和重点系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第2页!6.1系统性能指标及其校正本节教学要求本节教学内容6.1.1控制系统设计概述1.了解系统设计的目的和改变系统性能的方法6.1.2控制系统性能指标2.了解衡量系统性能的各种指标类型及其特点3.了解对系统性能进行校正的各类校正方法6.1.3校正的主要类型系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第3页!执行元件执行控制信号，实现对被控对象的调节，如伺服电动机、伺服作动器等。测量元件用于检测系统输出，产生反馈信号，表现为各类形式的传感器。给定比较元件产生指令信号，并与反馈信号比较产生偏差信号。如电位计、运算放大器等等。放大控制元件对偏差信号进行运算，产生控制信号，如电压、电流放大器，功率放大器等。6.1系统的性能指标6.1.1系统设计概述闭环控制系统的组成——由被控对象，执行元件，测量元件，给定、比较元件和放大、控制元件组成。在闭环控制系统中，通常只有放大、控制元件是可以调整的，因此可以通过调整放大、控制元件的结构参数来改善系统的性能。系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第4页!要使系统性能得到全面改善,应当对系统进行校正。减小增益原系统校正(补偿)——通过改变系统结构，或在系统中增加附加装置或元件对已有的系统(固有部分)进行再设计使之满足性能要求。校正后的系统6.1系统的性能指标6.1.1系统设计概述控制系统的设计任务：根据被控对象的性质及其对控制的要求，选择适当的控制方法及控制规律，设计一个满足给定性能指标的控制系统。控制系统的设计本质上是寻找合适的校正装置。系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第5页!开环频域指标系统开环穿越频率?c可近似为系统的闭环频宽，是系统响应快速性的指标；而?、Kg则是系统响应平稳性的指标。开环幅值穿越频率?c相位裕度?幅值裕度Kg闭环频域指标谐振频率?r及谐振峰值Mr复现频率?m及复现带宽0??m截止频率?b及带宽0??b谐振峰值Mr是系统响应平稳性的量度；?m、?b是响应快速性的指标。6.1系统的性能指标6.1.2控制系统性能指标频域性能指标——衡量系统的频率响应质量，即系统在正弦输入信号作用下，其输出的幅值和相位与输入信号频率的关系特性。系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第6页!6.1系统的性能指标6.1.2控制系统性能指标例设一阶系统时间常数为T，其单位阶跃响应为求使最小的T值（?值给定）。系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第7页!6.2串联校正本节教学要求本节教学内容6.2.1相位超前校正*1.了解串联校正的基本原理和基本类型6.2.2相位滞后校正2.熟悉超前校正、滞后校正装置的设计方法6.2.3相位滞后-超前校正3.熟悉三种串联校正频域特性和适用场合系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第8页!最大相位超前角为转角频率1/T、1/(?T)的几何中点.（????m?）具有高通滤波特性。?值过小对抑制系统高频噪声不利，为保持较高的系统信噪比，通常选择?＝0.1(此时?m=55°)。总结：相位超前校正使得系统带宽?，动态性能?，但噪声?。6.2串联校正6.2.1相位超前校正相位超前校正装置频率特性校正装置在整个频率范围内都产生正相位，故称为相位超前校正：系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第9页!6.2串联校正6.2.1相位超前校正采用Bode图相位超前校正基本步骤根据稳态精度确定系统开环增益K；计算系统的希望相位裕度与实际相位裕度的差??；根据??计算欲补偿的相位裕度：?m=??+50～100；由?m计算校正环节参数：系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第10页!?m（或由在20lg|Gk|找到幅值为10lg?所对应的频率?c。）6.2串联校正6.2.1相位超前校正计算相位裕度补偿量()计算校正环节参数（?、T、）系统的性能指标与校正(1)共46页，您现在浏览的是第11页!-20lg0.256.2串联校正相位超前校正效果总结幅频特性——系统