系统的设计方案与校正问题ppt课件

1、上海大学 自动化系 邹斌 邹斌邹斌上海大学上海大学 自动化系自动化系地地 址址: :上海市延伸上海市延伸路路149149号号邮政编码：邮政编码：200072200072电子邮件电子邮件: : ZouBZouB电电 话话: :13122601880 上海大学 自动化系 邹斌 校正的含义校正的含义控制器控制器执行器执行器受控对象受控对象测量装置测量装置校正的目的：设计控制器使系统满足给定的性能性能如何描画？性能如何描画？控制器的设计：传送函数的构造控制器的设计：传送函数的构造与参数与参数 选择选择上海大学 自动化系 邹斌 校正的义务校正

2、的义务 根据被控对象以及控制要求，选择适当的控制器及控制规律设计一个满足给定性能目的的控制系统。控制系统的设计本质上是寻觅适宜的校正安装控制系统的设计本质上是寻觅适宜的校正安装(校正安装)上海大学 自动化系 邹斌 校正方式校正方式串联校正并联校正反响校正复合前馈、顺馈校正上海大学 自动化系 邹斌 控制系统的性能目的控制系统的性能目的截止频率截止频率 谐振频率谐振频率相稳定裕度相稳定裕度幅稳定裕度幅稳定裕度谐振峰值谐振峰值稳态误差与误差系数有什么差别？上海大学 自动化系 邹斌 常用校正安装及特点常用校正安装及特点上海大学 自动化系 邹斌 超前校正超前校正111)(sTTssGc111)()()(

3、sTTssUsUsGioc1221RRRa11CRT ) 1()()(1112sCRRRsUsUio) 1()(1sTKsGpc111CRT 12RRKp上海大学 自动化系 邹斌 超前校正的特点超前校正的特点111)(sTTssGc整个系统的开环增益下降 倍。为满足稳态精度的要 求，必需提高放大器的增益予以补偿。在整个频率范围内都产生相位超前。Taddm0转角频率1/T，/T的几何中点上海大学 自动化系 邹斌 11sin01aaddmmmasin1sin1 m =20时， m65高通滤波特性， 值过大对抑制系统高频噪声不利。相位超前 系统带宽 动态性能 噪声为坚持较高的系统信噪比，通常选择10

4、(此时m=55)。最大超前角超前校正的特点超前校正的特点上海大学 自动化系 邹斌 使中频段使中频段斜率减小斜率减小在在1/T 和和/T间引入相位超间引入相位超前前1( )1cTsG sTs校正前校正前校正后校正后校正安装校正安装超前校正的特点超前校正的特点上海大学 自动化系 邹斌 滞后校正滞后校正11)(aTsTssGc22221,CRTRRRa11)(aTsTssGc)()()(Ts11KTs11a11aTs1TssGpc)11 ()()(TsKsUsUpio22CRT 12RRKp上海大学 自动化系 邹斌 滞后校正滞后校正11)(aTsTssGc在整个频率范围内相位都 滞后，相位滞后校正。

5、aTddm10转角频率1/T，1/T的几何中点。开环对数频率特性的中高频部分增益交界频率 稳定裕量串联校正时开环对数频率特性的低频部分稳态精度上海大学 自动化系 邹斌 滞后校正特点滞后校正特点11sin01aaddm)sin(1)sin(1mma越大，相位滞后越严重。应尽量使产生最大滞后相角的频率m远离校正后系统的幅值穿越频率c，否那么会对系统的动态性能产生不利影响。常取10212ccT上海大学 自动化系 邹斌 对于不稳定的系统对于不稳定的系统增益降低使得增益降低使得 c c减小。减小。滞后校正安装本质上是 一个低通滤波器，它对低 频信号根本上无衰减作用,但能减弱高频噪声， 越大，抑制噪声才干

6、越强。通常选 = 10左右。校正后校正后校正安装校正安装校正前校正前上海大学 自动化系 邹斌 滞后滞后超前校正超前校正1111)(2211sTsTsTsTsGc滞后-超前校正221RRRa111CRT 222CRT 1)() 1)(1()(2122121sTTsTTsTsTsGc121 21212( )( )1 1()ociUsGU sTTTTsTT sTT111CRT 222CRT 21CR上海大学 自动化系 邹斌 PID与滞后超前与滞后超前1)() 1)(1()(2122121sTTsTTsTsTsGc21,1TT)(11 )() 1)(1(21212121212121sTTTTsTTTTTTsTTsTsTGcPIDPID校正校正1122TTTT1111)(2211sTsTsTsTsGc滞后滞后- -超前校正超前校正上海大学 自动化系 邹斌 滞后超前滞后超前BodeBode图图1111)(2211sTsTsTsTsGc前半段是相位滞后部分,由于具有使增益衰减的作用，所以允许在低频段提高增益，以改善系统的稳态性能。后半段是相位超前部分,可以提高系统的相位裕量,加大幅值穿越频率，改善系统的动态性能。上海大学 自动化系 邹斌 滞后滞后-超前校正超前校正)2(4)(ssKsGo110.22714.41( )0.05411118.4csT