《控制系統(tǒng)的校正》ppt課件-文庫吧
2025-04-15 18:21 本頁面
【正文】 正。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 基于根軌跡圖的校正方法 根軌跡法校正即是借助根軌跡曲線進(jìn)行校正，系統(tǒng)的期望主導(dǎo)極點往往不在系統(tǒng)的根軌跡上。由根軌跡的理論，添加上開環(huán)零點或極點可以使根軌跡曲線形狀改變。若期望主導(dǎo)極點在原根軌跡的左側(cè)，則只要加上一對零極點，使零點位置位于極點右側(cè)。如果適當(dāng)選擇零、極點的位置，就能夠使系統(tǒng)根軌跡通過期望主導(dǎo)極點 s1， 并且使主導(dǎo)極點在 s1點位置時的穩(wěn)態(tài)增益滿足要求。此即為相位超前校正。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 【 例 】 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 要求 σ p20%， ts2s， 試用根軌跡法作微分超前校正。 ? ?。?1）作原系統(tǒng)根軌跡如圖 4－ 57(a)所示。 ? n=［ 4］ 。? d=［ 120］ 。? rlocus(n,d)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析(3) 校正后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 利用下面的程序可以畫出校正后系統(tǒng)的根軌跡如圖4﹣ 57b所示。n1=[]。n2=[1 ]。n3=[4]。d1=[1 ]。d2=[1 0]。d3=[1 2]。n=conv(n1,conv(n2,n3))。d=conv(d1,conv(d2,d3))。rlocus(n,d)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (4) 校正前后系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析 利用下面的程序可以畫出系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線如 圖4﹣ 57c 所示：step([4],[1 2 4])。hold on[nc,dc]=cloop(n,d,1)。step(nc,dc)。text(,‘校正后 ’)。text(2,39。校正前 39。)。第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 57 系統(tǒng)的仿真結(jié)果 ?(a)原系統(tǒng)根軌跡； (b)校正后系統(tǒng)的根軌跡； (c)階躍響應(yīng)曲線 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 【 例 】 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)對象的開環(huán)傳遞函數(shù)為 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (2)繪制未校正系統(tǒng)的根軌跡。 ? n1=［ 2500］ 。? d1=conv(［ 10］ ,［ 125］ )。? s1=tf(n1,d1)。? rlocus(s1)。? 從圖 4－ 58(a)可以看出系統(tǒng)只有兩個極點，沒有零點。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (3)確定系統(tǒng)希望的極點位置。由下列程序計算得： ? sigma=。? zeta=((log(1/sigma))^2/((pi)^2+(log(1/sigma))^2))^(1/2)。? zeta=? 即 ξ≥, 取 ξ= ， ? wn=。? p=［ 12*wn*zetawn*wn］ 。? roots(p)? 從而確定希望的極點為： ? + 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (4)校正后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由理論分析可以確定校正裝置為 利用下面的 程序 可以畫出校正后系統(tǒng)的根軌跡如 圖 4﹣ 58b所示。n1=[2500]。n2=[ ]。n3=[1]。d1=[1 25]。d2=[1 0]。d3=[1 ]。n=conv(n1,conv(n2,n3))。d=conv(d1,conv(d2,d3))。rlocus(n,d)。 [nc,dc]=cloop(n,d,1)。step(nc,dc)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 58 系統(tǒng)的仿真結(jié)果 ?(a)校正前系統(tǒng)的根軌跡； (b)校正后系統(tǒng)的根軌跡； (c)校正后系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 基于波特圖的校正方法 頻域法校正即是借助波特圖進(jìn)行校正。當(dāng)系統(tǒng)動態(tài)性能不能滿足要求時，僅通過改變開環(huán)增益 K來改善其動態(tài)性能，其結(jié)果往往是動態(tài)性能得到提高，而靜態(tài)性能卻降低了，以致于不能滿足品質(zhì)指標(biāo)的要求。若改變開環(huán)增益 K常常不能使靜態(tài)、動態(tài)指標(biāo)都滿足要求，則必須對系統(tǒng)進(jìn)行校正。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 為使系統(tǒng)既有較好的穩(wěn)態(tài)性能，又有一定的穩(wěn)定裕量，則可通過兩個辦法來實現(xiàn)： ? 其一以滿足系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)的開環(huán)增益為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)波特圖在剪切頻率附近提供一個相位超前量，使之達(dá)到動態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求，而保持低頻部分不變。這個辦法即是相位超前校正。 ? 其二仍以滿足系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)的開環(huán)增益為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)波特圖保持低頻段不變，將其中頻與高頻段的模值加以衰減，使之在中頻段的特定點處，達(dá)到滿足動態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求。這個辦法即是相位滯后校正。 ?第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析【 例 】 已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 要求 :(1)r(t)=t時， ess； (2)ω c≥ ，γ c≥ 45176。 。 用頻率法設(shè)計超前校正裝置。為了滿足穩(wěn)態(tài)性能，令 K=10， 作開環(huán)系統(tǒng)的波特圖如圖 4－ 59(a)所示。 執(zhí)行下列程序： ? clc? clearal
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1