北京工业大学《自动控制原理》课件

1、6.1 一般校正作用分析 6.2 频率法校正 6.3 参考模型法校正,第6章主要内容,6.3 参考模型法校正,1.二阶参考模型校正,二阶系统的最优模型,二阶最优模型的性能指标,开环频域指标 c=0.707n； 1 = 2c；,闭环时域指标,静态速度误差系数Kv=c；,二阶参考模型法校正步骤,作原系统的波德图L0 (),根据性能指标的要求作二阶参考模型 L (),校正装置的波德图,例： 已知系统的开环模型 要求： Kv 5，ts 0.3秒， 试用二阶参考模型法作校正。,解：1). 作固有特性 L0(),2). 作二阶参考模型 L(),3). 求取校正装置, 静态速度误差系数Kv=c,2.四阶参考

2、模型校正,二阶至四阶参考模型的演变,-2,-1,-3,特点： 低频段-提升增益，改善稳态精度 中频段-不变，保证动态性能 高频段-高频衰减快，抑制高频噪声,注意：3=2c,四阶参考模型,四阶参考模型校正步骤,作原系统的波德图L0 (),根据给定的稳态精度Kv ，作期望特性的低频段,依照给定的调节时间ts ，估算开环截止频率c,依照性能指标估算中频段宽度,给定开环相位裕度,给定时域性能指标,给定闭环谐振峰值,确定高频段转折频率,由2作斜率为-2的直线，与低频段的相交点即为1,将图中两特性相减，即得校正装置特性Lc(),校验,例：已知系统的固有特性为 要求：(1) Kv 200 s-1 (2) M

3、p 25 %， ts 0.5 s 用四阶参考模型法作系统校正。,解：1). 作固有特性 L0(),2). 根据稳态性能要求，确定参考模型低频段高度,3).估算开环截止频率c,取,4).确定中频段宽度,由于,3=2 c,5).确定高频段转折频率,6).确定低、中频连接段转折频率1,得到四阶参考模型：,7).确定校正装置传函,8).校验,作业：P256,6-10,总复习 一、自动控制系统的基本概念,自动控制(自动装置代替手动) 反馈控制(闭环控制：利用偏差进行控制) 自动控制系统的组成(被控对象、控制装置) 自动控制系统的要求(稳、准、快),总复习 二、控制系统的数学描述方法,列写系统的微分方程(

4、确定输入输出、列写各环节、消中间变量) 函数f(t) (表达式和图形)的拉氏变换(记住常用信号和定理) 拉氏反变换(部分分式法，求解微分方程) 传递函数(典型环节，机理分析法，复数阻抗法，结构图变换法，Mason法),总复习 三、时域分析法,时域分析的概念(典型输入信号的特点、一般响应及其关系、性能指标(稳态、暂态) 一阶系统(传函、单位阶跃响应、性能指标) 二阶系统(传函、阻尼比与单位阶跃响应、欠阻尼性能指标、改善动态性能的方法) 稳定性分析(充要条件、Routh判据) 稳态误差分析(系统有ess 的前提，Kp 、Kv、 Ka的定义，0、I、II型系统和输入信号对ess的影响分析),总复习 四、频率分析法,典型环节的频率特性 开环传函的Nyquist图和Bode图(及反之) 利用Nyquist判据定性分析，相位裕度c进行定量分析 开环频率特性分析(低频段高度与稳态性能、相位裕度c与Mp、截止频率c与ts),总复习 五、控制系