第13讲--反馈控制系统设计10模板.ppt

1、控制工程基础控制工程，林业教师：李建民电话学法：教课学习方式：教学自学，8-1控制系统设计思想8-2 Bode图法先行修正设计原则8-3先行修正连结宽度特性8 第8章反馈控制系统设计，教材第10章，本次讲座的内容，8-1控制系统设计思想8-2 Bode图法宣战校正设计原理8-3宣战校正步骤特性8-4采用Bode图法设计宣战校正链接，8.1控制系统设计思想，控制对象，控制目的：y(t) ，满足稳定性条件，跟踪性能满足速度，精度指标，8.1控制系统设计思想，工程设计中性能指标唯一的标准：满足性能指标的产品是成功产品，8.1控制系统设计思想。在工程实践中，只要条件允许，就可

2、以提高控制对象本身的质量，从而提高控制系统的性能。jen 6，jen 7，jen 10，8.1控制系统设计理念，2，控制系统设计过程，合理化指标，控制器，调节器，校正器，Y (S)，R (S)，Gc(s 8 .)-嗯？PD修正、零极修正、4、修正连结的一般形式：零极修正连结、第一连结具有3茄子形式。不使用。8.1控制系统设计思想，1)引入极点对根轨迹的影响，单纯引入极点控制只会降低系统性能，一般不单独使用2)引入零点对根轨迹的影响，缺点是物理上难以实现，根轨迹离虚拟轴越远，闭环系统的瞬态性能越好，引入8.1控制系统设计思想，2)对0牙齿根轨迹的影响。PD控制器的缺点是物理上难以实现，一般采用零

3、极点形式近似，引入8.1控制系统设计思想，引入3) 0。并且易于实现，根轨迹离虚拟轴越远，闭环系统的瞬时性能越好，8.1控制系统设计思想，4)串行校正链路的基本传输函数，(1)PD控制：(2)高级校正：(3)延迟校正：8。-嗯？-嗯？二次系统主导极系统，8.1控制系统设计思想，5，闭环系统和性能指标：二次系统，Y(s)，R(s)，两个性能指标是闭环系统参数，8.1控制8-2控制系统指标、参数和曹征研究1小时常数衰减系数阻尼频率相位角度偏差阻尼系数本振频率，固定，(阻尼增强，闭环积分效果):(快速速度下降)，(振动减弱)，(近似值加快，与不同步！ () (近似值好) (衰减快) (极点左，稳定性

4、增强)超过：摊销相关！C，动态性能指标曹征分析，固定，(快速提高速度) (振动强)，(近似值快，哇，同步！() (衰减快)超过：摊销只有相关！设计原则：首先根据对超额数量的要求确定，然后根据对响应速度的要求确定！相位角裕量： (开环参数，闭环性能确定，阻尼和同步增强)谐振峰值(，闭环金志洙) (超额曹征增加)谐振频率(，闭环金志洙)，(速度提高)系统带宽(闭环金志洙)，(速度提高)下次会详细讨论。y (s)、r (s)、gu (s)、-、h (s)、k、4、其他开环极(统一曹征)根切换过程及其对稳定性的影响由根轨迹决定。6、高阶系统的瞬态模式由闭环极点确定，离虚拟轴越远，对切换过程的影响越弱。

5、7、各瞬态模式的强度为0，由极相对分布决定，优势极影响最大，偶极的影响可以消除和忽略。2，时域稳态性能指标和曹征A，稳态性能指标(闭环系统)误差系数与常规输入相关，整体原则是确保足够的误差系数。，不同，类型，类型0，类型，类型，a1 (t)，at，0，0，0，at2/2，a1 (t)，卡=？误差系数，稳态误差，B，稳态性能指标曹征分析开环参数曹征闭环系统指标！1、系统类型数V、V系统跟踪功能系统稳定性(集成曹征，根轨迹右弯曲)2、开环增益系数K、(最方便的曹征手段)K系统正常状态错误、系统稳定性、动态响应影响3、扰动赔偿4、提高组件精度、3、系统稳定性和指标d、额外开环零，有利于稳定性；额外的

6、开环极点不利于稳定性。4、基于开环查看闭环策略的指标、参数和方法上角度余量用开环频率特性分析闭环相对稳定振幅余量。开环频率特性分析闭环相对稳定阻塞频率系统类型数v是开环参数分析闭环稳态误差和稳定性开环增益系数k是开环参数分析闭环稳态误差和根轨道(附加)开环0，极点开环参数分析闭环根轨道Nyquist判据用开环频率特性分析闭环稳定性8设计满足设计要求的控制系统是前一个学习系统说明和系统分析方向！先回顾学过的例题。示例4.4(比例曹征):已知单元负反馈系统的开环传输函数，系统输入是计算单位阶跃函数，放大器增益KA=200时系统输出响应的动态性能指标。KA增加到1500或减少到13.5时，系统的动态

7、性能指标是什么？调整增益K，表明不能减少闭环系统的曹征时间和超额同步。调节参数的能力有限。最优化控制对象是设计控制系统的首选。但是！简单地说，如果对象的参数调整不能实现控制目标，或对象的参数直接调整不容易，则应使用修改手段修改系统的响应性能。(威廉莎士比亚，美国电视电视剧(Northern Exposure)，2，定义定义和校准方法所谓的校准，是向系统添加(添加)具有一般链接特性的传记网络、模拟计算部件和测量设备(校准装置)。通过这些链路的配置，可以有效地提高整个系统的性能，达到所需的指标。方法(1)串行校正(2)反馈校正(3)前馈校正(4)干扰校正，Y，Y，3，校正方法选择原则常用的校正方法

8、有串行校正和反馈校正两种。校准方法的选择取决于系统的信号特性、技术实现的便利性、可选组件、抗干扰要求、经济要求、环境使用条件、设计师的经验等。串行校正设计比反馈校正设计更简单，更容易执行信号所需的转换，因此最好采用串行校正，尤其是在讲课中。在高性能指标的控制系统设计中，通常同时使用串行校正和反馈校正两种茄子方法。4，在设计方法控制系统设计中，一般根据性能指标的形式确定应采用的方法。当性能指标作为单位步长响应的峰值时间、曹征时间、超调、阻尼比、稳态误差等时域特性提供时，通常使用根轨迹设计校正。如果性能指标由系统的相对角度裕度、大小裕度、谐振峰值、闭环带宽等频域特性提供，则通常使用频率设计校正。目

9、前在工程技术界，采用频率法的习惯很多，所以经常通过近似公式交换两个茄子指标。摘要：考虑被请求者优先曹征，第二，矫正网络增加。(compensator)根据性能指标选择设计方法。(时间区域：根轨迹法；频域：频域方法)根据性能要求选择不同的校准网络(高级校正：动态性能增强；延迟修正：提高稳定精度)、中间带：通常，开环振幅特性表示剪切频率附近的段。牙齿段的特性集中反映了闭环系统的稳定性和速度。高频频带：通常，开环振幅频率特性表示中频频带之后的分段。牙齿部分的特性直接反映了闭环系统输入侧高频干扰信号的抑制能力。8.4 Bode图法高级校正设计原理，G(s)，性能指标，(1)，(2)，两个茄子重要问题：应用频率方法的控制器设计思想，Y (S)，R(S)；8.4 Bode图解宣战修正设计原则，分贝dB，度，频率，对数振幅图，相位角度图，8.4 Bode图解宣战修正设计原则，1。频率响应Bode图解表示优点，g (s)，GC(s)2。Bode图的性能指标对应，y (s)、r (s)、g (s)、-、k、8.2 Bode图的高级校正设计