自动控制原理课件 6.1 系统的设计与校正问题_第1页
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文档简介

自动控制原理第6章

线性系统的校正方法主讲人：控制系统性能指标数学模型系统分析系统校正内容回顾第6章

线性系统的校正方法6.1系统的设计与校正问题6.2控制系统的校正方式6.3串联校正6.4PID控制规律

海底隧道钻机控制系统实例：海底隧道从两端分头开钻，为保证隧道对接精度，使用激光引导系统，保证钻机的直线方向。要求设计控制系统，使系统的性能指标满足下述要求：(1)单位阶跃扰动作用下的稳态误差≤0.1；(2)截止频率

c≥4.2rad/s；

(3)相角裕量

≥45

。控制系统设计基本步骤1(1)分析被控对象的工作原理，明确控制要求，拟定性能指标；闭环稳定且具有一定的稳定裕度时域：超调量频域：相角裕度或谐振峰值系统以允许误差快速跟踪参考输入信号时域：稳态误差，调节时间频域：截止频率或带宽频率具有抑制干扰的能力开环对数幅频高频段具有快速衰减特性(2)选定控制装置如测量元件、执行元件和放大元件；(3)将选定的控制装置与被控对象按一定方式组成控制系统，除放大元件增益可调外，其余部分结构和参数固定；被控对象测量元件执行元件放大元件-被控量干扰给定量实际角度期望角度K-R(s)期望角度C(s)实际角度-N(s)E(s)被控对象测量元件执行元件放大元件-被控量干扰给定量角度传感器电机钻头扰动作用下闭环误差传递函数：(1)单位阶跃扰动作用下的稳态误差≤0.1；闭环稳定条件是：K>0K≥10，取K

=10

K-R(s)期望角度C(s)实际角度-N(s)E(s)开环传递函数：开环频率特性：

截止频率和相角裕度均不能满足性能指标要求10-R(s)期望角度C(s)实际角度-N(s)E(s)(2)截止频率

c≥4.2rad/s；相角裕量

≥45

。(4)当调整放大增益不能满足性能指标要求时，需要在原系统中附加装置来改善系统性能，这些参数和特性可以改变的附加装置称为校正装置。被控对象测量元件执行元件放大元件-被控量干扰给定量校正装置

校正的概念2设计校正装置使系统满足性能指标要求的过程称为控制系统的校正。被控对象测量元件执行元件放大元件-被控量干扰给定量校正装置校正的实质是通过改变闭环

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