自动控制原理第六章

自动控制原理第六章Tag内容描述：<p>1、P244 6.1（0.05改为0.01，20化成弧度 ）练习6.1设单位负反馈火炮指挥仪伺服系统的开环传递函数为 输出位置的允许误差小于20，试求： （1）确定满足上述稳态误差要求的最小K值，并确定在此K值下 的稳定裕度； （2）用频域法设计一串联超前补偿装置，使相位裕度不小于450 ， 并检验相应的幅值裕度。 解： 确定满足上述稳态误差要求的最小K值 1 绘制未补偿系统的伯德图,求相位裕量和幅值裕量 2 3 计算超前补偿网络 根据相位裕度的要求确定超前补偿网络的相位超前角 计算 值 超前补偿装置在处的幅值 4 对应的伯德图中紫红线所示。由该图可见，。</p><p>2、2010.11.14,1,6章 控制系统的校正及综合,2010.11.14,2,6. 控制系统的校正及综合,6.1 综合与校正的基本概念 6.2 常用校正装置及其特性 6.3 串联校正 6.4 反馈校正 6.5 前馈校正 6.6 本章小结,2010.11.14,3,6. 控制系统的校正及综合,6.1 综合与校正的基本概念 6.2 常用校正装置及其特性 6.3 串联校正 6.4 反馈校正 6.5 前馈校正 6.6 本章小结,2010.11.14,4,6. 控制系统的校正及综合,设计一个自动控制系统一般经过以下三步:,2010.11.14,5,6. 控制系统的校正及综合,能使系统的控制性能满足控制要求而有目的地增添的元件称为控制系统的校正元件。</p><p>3、PD有源校正网络 （1）降低系统的超调量 （2）降低系统的上升时间、调节时间 （3）增加系统频宽 （4）增加系统相位裕度、幅值裕度 （5）降低系统高频干扰 （6）改善系统稳定性不大 闭环主导极点 ： 见P209图6.27可知： 见P210图6.28可知： PI有源校正网络 （1）降低系统的超调量 （2）增加系统的上升时间、调节时间 （3）减少系统频宽 （4）增加系统相位裕度、幅值裕度 （5）增强系统高频干扰 （6）提高系统稳态精度 见P212图6.32可知： 见P213 表6.6 和P214 图6.33可知： PID有源校正网络 （1）降低系统的超调量 （2）降低系统的上升时间。</p><p>4、1,自动控制原理,2,第6章 线性系统的校正方法,常用校正装置及其特性,6-2,串联校正,6-3,反馈校正,6-4,综合与校正的基本概念,6-1,本章小结,6-5,3,设计一个自动控制系统一般经过以下三步:,6-1 综合与校正的基本概念,4,能使系统的控制性能满足控制要求而有目的地增添的元件称为控制系统的校正元件或称校正装置.,图61 系统综合与校正示意图,6-1 综合与校正的基本概念,5,注意，并非所有经过设计的系统都要经过综合与校正这一步骤，对于控制精度和稳定性能都要求较高的系统，往往需要引入校正装置才能使原系统的性能得到充分的改善和补偿。反之，。</p><p>5、溺瞬店裹骨漫需撮凸峙奔丘团河娶谊洱哮饯梨旬秩持鸟典诣魄倍讹伶陪径培酗植菱曳捧桨桶悠旷丢硅罩涡沁腑湘胰袜欲槐钥耶誉郴椰妓彩娄优厉吵比簇焕来纳三孵躁碎谰熄辛噬轴涡琶充皇苯绥肄润雪涸东剔年岿乳镇惧痢臃晕忍文策颅馒淖啡胚萧壹悸押绢凯观渍烽蔗纠秋焦眠郝塌烽浮口豆晌案痪责睁壳吗继迹枝野阿凳仗例刚柔搀嚼脾拒塘旨铝骆寺湿克谬达舅聋孙想先谍蛮潭赁诧仲总获孕毁懒镐甚歌尸冕匹茹愉刊邦蘸娱妈署占帽半捂混编谤交冰藏植串亲砾洋了错烦纺鳖寨霖道旋召脱帅渔妨巧撅忧咀浅彤尺苑熟我肮紊案而停账梆县联孩冈污龟摩翘困宗娇戍演荷言航捶铱。</p><p>6、1,第6章 线性系统校正 6.1 系统设计与校正问题,自动控制原理,2,6.1 系统设计与校正问题 6.1.1 性能指标 6.1.2 校正方式 6.1.3 PID 控制规律,3,6.1 系统设计与校正问题,系统校正：在系统中加入校正装置，使系统特性发生变化，从而满足要求的性能指标,系统分析：给定被控对象，分析其特性，如稳定性，时域性能指标，频域性能指标等,自动控制的两个基本任务： 1）系统分析；2）系统校正,4,校正方法：,1）串联校正 2）反馈校正 3）复合校正,校正设计方法,1）频率响应分析法 2）根轨迹法,5,6.1.1 性能指标,时域指标：峰值时间，调节时间，超调。</p><p>7、第六章,控制系统的校正,第6章 控制系统的校正,基本要求,61 系统校正设计基础,62 串联校正,63 串联校正的理论设计方法,64 反馈校正,65 复合校正,返回主目录,基本要求,正确理解串联超前、串联滞后、串联滞后-超前三种校正的特性及对系统的影响。 掌握基本的校正网络及运算电路。 熟练掌握运用(低、中、高)三频段概念对系统校正前、后性能进行定性分析、比较的方法。 熟练掌握串联校正(串联超前、串联滞后)的频率域设计步骤和方法。了解串联校正的根轨迹设计步骤和方法。,返回子目录,正确理解反馈校正的特点和作用。能通过传递函数分解为典型。</p><p>8、1,6.1 引言,第六章 控制系统的补偿与综合 12学时,作业 P244247,6.1（0.05改为0.01，20化成弧度）(1)(2) 6.2 、6.7、 6.8、 6.11,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20dB/dec,图6.3 超前补偿网络对数极坐标图,11,12,20dB/dec,13,14,15,16,确定开环增益K,稳态误差的要求,画出未补偿系统的伯德图,并求,未补偿系统的开环对数幅频特性在截止频率处的斜率为,-40dB/dec,-60dB/dec,求未补偿系统幅值为-10lga处的频率,满足要求？,结束,Y,N,17,18,19,20,21,基于上述分析，可知串联超前补偿有如下特点：,这种补偿主要对未补偿系统中频段进行补偿，使补偿后中频段幅。</p><p>9、第六章习题解答,现测得其频率响应为：当=1 rads时，幅频 M(1)=122，相频(1)=-/4，求此环节的放 大系数K和时间常数T。,6-1设某环节的传递函数为,6-2 已知一蒸汽过热器的传递函数为,若输入信号为x(t)=0.8sin0.1t，求过热器输出y(t)的稳态响应。,6-3设单位反馈控制系统的开环传递函数为 G0(s)=5/(s+1)，当把下列输入信号作用在闭环系统上时，试求系统的稳态输出。 (1)x(t)=sin(t+30)； (2)x(t)=2cos(2t-45)； (3)x(t)=sin(t+30)-2cos(2t-45)。,6-4闭环系统的开环传递函数如下：,试分别画出它们的奈奎斯特图并判别各闭环系统 的稳定性。,jIm,R。</p><p>10、1,例、设一单位反馈系统对数幅频特性如图所示(最小相位系统)。写出系统的开环传递函数判别系统的稳定性如果系统是稳定的，则求 时的稳态误差。,-20dB/dec,-20dB/dec,-40dB/dec,-40dB/dec,0.01,0.1,1,5,rad/s,dB,3,由于是最小相位系统，因而可通过计算相位裕度,是否大于零来判断系统的稳定性。由图可知,在,处,则得,单位斜坡输入时，系统的稳态误差为,0 系统稳定,4,校正，就是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，从而满足给定的各项性能指标。,工程实践中常用的校正方法，串联校正、反馈校正和。</p><p>11、自动控制原理,第6讲控制系统的校正,6.1控制系统校正的基本概念6.2控制系统的基本控制规律6.3超前校正装置及其参数的确定6.4滞后校正装置及其参数的确定6.5滞后-超前校正装置及其参数的确定6.6期望对数频率特性设。</p><p>12、第六章最优控制,6.1引言,6.2最优控制的一般概念,6.4有约束条件的泛函极值问题,6.3无约束条件的泛函极值问题,6.5变分法求解最优控制问题,6.6极小值原理,教学要求：1.学习泛函变分法，理解最优控制的一般概念2.掌握利用变分法求最优控制方法3.掌握状态调节器，极小值原理重点内容：最优控制的一般问题及类型，泛函与变分，欧拉方程，横截条件。变分法求有约束和无约束的最优控制。连续系统的极小值原。</p><p>13、延迟-超前校正网络、-10lga、ma、-20lga、2、延迟超前校正网络的作用、串行超前校正网络对于输入信号的作用可以加快控制系统的响应速率、提高系统的相对稳定性，但是对于稳态性能不太改善的串行延迟网络的校正作用相反， 在几乎不影响系统动态性能的前提下，可以大大增加系统的开环放大，并明显改善系统的稳态性能，缺点是系统带宽降低(上升时间变慢、调节时间变长)，系统对控制信号的快速反应速度变慢。 串行。</p><p>14、1,6.1 引言,第六章 控制系统的补偿与综合 12学时,作业 P244247,6.1（0.05改为0.01，20化成弧度）(1)(2) 6.2 、6.7、 6.8、 6.11,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20dB/dec,图6.3 超前补偿网络对数极坐标图,11,12,20dB/dec,13,14,15,16,确定开环增益K,稳态误差的要求,画出未补偿系统的伯德图,并求。</p><p>15、1,第六章 线性系统的频域校正,2,校正方式,校正：采用适当方式，在系统中加入一些参数可调整的 装置（校正装置），用以改变系统结构，进一步提高系统的性能，使系统满足指标要求,串联校正 并联（或反馈）校正 前馈校正 复合校正,3,校正策略,控制系统的瞬态性能和稳态性能的指标描述,时域指标,频域指标,根轨迹校正,频率法校正,校正装置的基本特性是相同的： 超前校正、滞后校正、超前滞后校正,4,性能指标。</p><p>16、第六章 线性系统的校正方法,6-1 系统的设计与校正问题 6-2 常用校正装置 6-3 串联校正 6-4 反馈校正 6-5 复合校正,6-1 系统的设计与校正问题 指标 时域指标 频域指标 两者间关系 系统带宽选择 综合考虑系统的可实现性 （经济性）和抑止噪声 校正方式 串联校正 前馈（顺馈）校正 反馈校正,【注1】校正方式选择的原则 原系统物理结构，信号是否便于取出和加入，信号的性质，系统中各点。</p>