线性系统的校正方法.pptVIP

频率特性法设计校正装置主要是通过对数频率特性Bode图来进行。首先，开环对数频率特性的低频段决定系统的稳态误差，根据稳态性能指标确定低频段的斜率和高度。第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日其次，为保证系统具有足够的稳定裕量，开环对数频率特性在剪切频率ωc附近的斜率应为-20dB/dec，而且应具有足够的中频宽度以保证具备适当的相角裕度；为抑制高频干扰的影响，高频段应尽可能迅速衰减。第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日第六章线性系统的校正方法第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日校正的实质均表现为修改描述系统运动规律的数学模型。超前校正，滞后校正，滞后-超前校正，用校正装置的不同特性改善系统的动态特性和稳态特性。设计校正装置的过程是一个多次试探的过程并带有许多经验，计算机辅助设计为系统校正装置的设计提供了有效手段。第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日对一个控制系统来说,如果它的元部件、参数已经给定,就要分析或估算系统的性能，看它能否满足所要求的各项性能指标，一般把解决这类问题的过程称为系统的分析。第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日在实际工程控制问题中，还有另一类问题需要考虑，即被控对象已知，性能指标预先给定，要求设计控制器的结构和参数，使控制器和被控对象组成一个性能满足要求的系统。这类问题称为系统的综合与校正，或者称为系统的设计。第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日系统设计的目的：在系统中引入合适的附加装置，使原有系统的缺点得到校正，从而满足一定的性能指标，引入的附加装置称为校正装置。第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日6.1校正的基本概念在研究系统校正装置时,将系统中除了校正装置以外的部分,包括被控对象及控制器的基本组成部分一起,称为“原有部分”。因此,控制系统的校正,就是按给定的原有部分和性能指标,设计校正装置。第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日系统的性能指标，按其类型可以分为：(1)时域性能指标：包括稳态性能指标和动态性能指标；(2)频域性能指标：包括开环频域指标和闭环频域指标；(3)综合性能指标(误差积分准则)。6.1.1系统的性能指标第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日1.时域性能指标根据系统在典型输入下输出响应的某些特征点规定的。常用的时域指标有：(1)稳态指标静态位置误差系数Kp静态速度误差系数Kv静态加速度误差系数Ka稳态误差ess第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日(2)动态指标上升时间tr峰值时间tp调整时间ts最大超调量(或最大百分比超调量)Mp振荡次数N第9页，共45页，星期日，2025年，2月5日2.频域性能指标(1)开环频域指标：开环截止频率ωc(rad/s)；相角裕量γ(°)；幅值裕量Kg。(2)闭环频域指标：一般应对闭环频率特性提出要求。谐振频率ωr；谐振峰值Mr；闭环截止频率ωb与闭环带宽0~ωb第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日6.1.2系统的校正方式校正装置的形式及它们和系统其它部分的联接方式，称为系统的校正方式。校正方式可以分为串联校正、反馈(并联)校正、前置校正和干扰补偿等。串联校正和并联校正是最常见的两种校正方式。第11页，共45页，星期日，2025年，2月5日图6-1串联校正1.串联校正校正装置串联在系统的前向通道中，如图6-1所示第12页，共45页，星期日，2025年，2月5日图6-2反馈校正2.反馈（并联）校正校正装置设置在系统的局部反馈回路的反馈通道上，如图6-2所示第13页，共45页，星期日，2025年，2月5日3.前置校正前置校正又称为前馈校正，是在系统反馈回路之外采用的校正方式之一，如图6-3所示。