光电经纬仪跟踪伺服系统设计与仿真

光电经纬仪跟踪伺服系统设计与仿真,（三）,1.速度回路,设控制对象的传递函数为：速度回路调节器形式为：其中：K1=800速度回路开环放大倍数。,速度回路结构图如下：,速度回路开环传递函数为：速度回路开环频率特性为：其中：剪切频率c=74（1/s），相角裕度Pm=63.5 deg，幅值裕度Gm=inf。,速度回路闭环传递函数为：,速度回路闭环频率特性为：,其中：闭环带宽B=140（1/s）， 谐振峰值M=1.1。,速度回路闭环单位阶跃响应为：其中：超调量%=10%，过渡过程时间ts=0.3s。,2.位置回路,2.1 数学引导位置回路 a) 一阶调节器结构图如下：,D2a（S）,WB1（S）,调节器形式为：其中：K2a=100位置回路开环放大倍数。,位置回路开环传递函数为：开环频率特性曲线为：其中：剪切频率c=11（1/s），相角裕度Pm=75.5 deg，幅值裕度Gm=24.5dB。,有：,闭环传递函数为：闭环频率特性曲线为：其中：闭环带宽B=20（1/s），谐振峰值M=1.1。,位置回路闭环单位阶跃响应为： 其中：超调量%=10%，过渡过程时间ts=1.8s。,b)二阶调节器 结构图如下：,D2b（S）,WB1（S）,调节器形式为： 其中：K2b=650位置回路开环放大倍数。,位置回路开环传递函数为：,开环频率特性曲线为： 其中：剪切频率c=19.8（1/s），相角裕度Pm=67.7 deg，幅值裕度Gm=19.2dB。 有：,.,闭环传递函数为：闭环频率特性曲线为： 其中：闭环带宽B=40（1/s），谐振峰值M=1.1。,位置回路闭环单位阶跃响应为： 其中：超调量%=15%，过渡过程时间ts=1.2s。,c)复合控制、一阶调节器,结构图如下：,位置调节器形式为： 其中：K2c=100位置回路开环放大倍数； KF=0.95 速度顺馈系数。,位置回路开环传递函数：,开环频率特性曲线为：,其中：剪切频率c=73（1/s），相角裕度Pm=58 deg，幅值裕度Gm=inf。则：,位置回路闭环传递函数：,闭环频率特性曲线为：,其中：闭环带宽B=140（1/s），谐振峰值M=1.2。,位置回路闭环单位阶跃响应为：,其中：超调量%=18%，过渡过程时间ts=0.3s。,D2d（S）,KFS,WB1（S）,R（S）,E（S）,Y（S）,d)复合控制 二阶调节器 结构图如下：,+,位置调节器形式为：其中：K2d=650位置回路开环放大倍数； KF =0.95速度顺馈系数,位置回路开环传递函数：整理：,开环频率特性曲线为：,其中：剪切频率c=74（1/s），相角裕度Pm=52 deg，幅值裕度 Gm=inf。则：,位置回路闭环传递函数：整理得：闭环频率特性曲线为：,其中：闭环带宽B=140（1/s），谐振峰值M=1.3。,位置回路闭环单位阶跃响应为：其中：超调量%=30%，过渡过程时间ts=0.2s。,2.2 电视跟踪位置回路,a) 二阶调节器 此情况与数学引导、二阶调节器时完全相同（从略）。 这种方式一般不能满足跟踪精度要求，必须采取其他措施。,b） 有速度滞后补偿、二阶调节器结构图如下：,D2b（S）,D1（S）,W（S）,DVb（S）, ,+,速度滞后补偿传递函数为：速度回路前向通路传递函数为：反馈通路传递函数为：,速度回路开环传递函数为：,速度回路开环频率特性曲线为：,其中：剪切频率c=74（1/s），相角裕度Pm=65 deg，幅值裕度Gm=inf,速度回路闭环传递函数为：,速度回路闭环频率特性曲线为：,其中：闭环带宽B=140（1/s），谐振峰值M=1.1。,速度回路闭环单位阶跃响应为：,位置回路开环传递函数为：,位置回路开环频率特性曲线为：,其中：剪切频率c=19.5（1/s），相角裕度Pm=59.5 deg，幅值裕度Gm=19.3dB.,则：,位置回路闭环传递函数为：位置回路闭环频率特性曲线为：,其中：闭环带宽B=40（1/s），谐振峰值M=1.1。,位置回路闭环单位阶跃响应为：,其中：超调量%=25%，过渡过程时间ts=0.8s。,c) 有速度滞后补偿、加速度滞后补偿、二阶调节器结构图如下：,速度滞后补偿传递函数为：加速度滞后补偿传递函数为：,速度回路前向通路传递函数为：反馈通路传递函数为：,速度回路开环传递函数为：,速度回路开环频率特性曲线为：,其中：剪切频率c=74（1/s），相角裕度Pm=67 deg，幅值裕度Gm=inf。,速度回路闭环传递函数为：,速度回路闭环频率特性曲线为：,其中：闭环带宽B=140（1/s），谐振峰值M=1.1。,速度回路闭环单位阶跃响应为：,位置回路开环传递函数为：,位置回路开环频率特性曲线为：,其中：剪切频率c=19.3（1/s），相角裕度Pm=54.1 deg，幅值裕度Gm=19.3dB.,