控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計(已修改)
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【正文】 2022/2/4 1 第 6 章 控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計 2022/2/4 2 主要內(nèi)容 ? 基于傳遞函數(shù)的控制器 設(shè)計 方法 ? 狀態(tài)反饋控制 ? 基于狀態(tài)空間模型的控制器設(shè)計方法 2022/2/4 3 設(shè)計方法 串聯(lián)超前滯后校正器 2022/2/4 4 ? 超前校正器 2022/2/4 5 ? 滯后校正器 2022/2/4 6 ? 超前滯后校正器 2022/2/4 7 超前滯后校正器的設(shè)計方法 ? 基于剪切頻率和相位裕度的設(shè)計方法 2022/2/4 8 超前滯后校正器的設(shè)計規(guī)則： 且 系統(tǒng)靜態(tài)誤差系數(shù)為 2022/2/4 9 2022/2/4 10 【 例 61】 2022/2/4 11 超前滯后校正器 超前校正器 2022/2/4 12 2022/2/4 13 2022/2/4 14 ? 基于模型匹配算法的設(shè)計方法 假設(shè)受控對象的傳遞函數(shù)為 ， 期望閉環(huán)系統(tǒng)的頻域響應(yīng)為 ， 超前滯后校正器的一般形式為 使得在頻率段 內(nèi)閉環(huán)模型對期望閉環(huán)模型 匹配指標(biāo) 為最小 2022/2/4 15 提出了下面的設(shè)計算法 其中 2022/2/4 16 其中， gp 和 f 分別為受控對象和期望閉環(huán) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型， w1 和 w2 為需要擬 合的頻率段上下限。 2022/2/4 17 【 例 62】 受控對象模型為 2022/2/4 18 控制系統(tǒng)工具箱中的設(shè)計界面 控制器設(shè)計界面 界面允許選擇和修改控制器的結(jié)構(gòu)，允許添加零極點，調(diào)整增益，從而設(shè)計出控制器模型。 2022/2/4 19 【 例 63】 受控對象和控制器的傳遞函數(shù)模型分別為 2022/2/4 20 基于狀態(tài)空間模型的 控制器設(shè)計方法 狀態(tài)反饋控制 2022/2/4 21 將 代入開環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)方 程模型，則在狀態(tài)反饋矩陣 下，系統(tǒng)的閉環(huán)狀 態(tài)方程模型可以寫成 如果系統(tǒng) 完全可控，則選擇合適的 矩 陣，可以將閉環(huán)系統(tǒng)矩陣 的特征值配置 到任意地方。 2022/2/4 22 線性二次型指標(biāo)最優(yōu)調(diào)節(jié)器 假設(shè)線性時不變系統(tǒng)的狀態(tài)方程模型為 設(shè)計一個輸入量 , 使得最優(yōu)控制性能指標(biāo) 最小 2022/2/4 23 則控制信號應(yīng)該為 由簡化的 Riccati 微分方程 求出 假設(shè) ， 其中 ， 則 可以得出在狀態(tài)反饋下的閉環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 依照給定加權(quán)矩陣設(shè)計的 LQ 最優(yōu)控制器 2022/2/4 24 離散系統(tǒng)二次型性能指標(biāo) 離散 Riccati 代數(shù)方程 這時控制律為 2022/2/4 25 【 例 64】 2022/2/4 26 極點配置控制器設(shè)計 系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 則系統(tǒng)的閉環(huán)狀態(tài)方程為 2022/2/4 27 2022/2/4 28 ?
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