反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件(已修改)
2025-05-18 18:04 本頁(yè)面
【正文】 第八章 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) （教材第 10章） 81 控制系統(tǒng)指標(biāo)、參數(shù)及其調(diào)節(jié)回顧 82 控制系統(tǒng)校正的概念 83 常用校正裝置及其特性 84 用 Bode圖設(shè)計(jì)超前校正網(wǎng)絡(luò) 85 用 Bode圖設(shè)計(jì)滯后校正網(wǎng)絡(luò) 86 用根軌跡設(shè)計(jì)超前校正網(wǎng)絡(luò) 87 用根軌跡設(shè)計(jì)滯后校正網(wǎng)絡(luò) 88 PID控制器 89 控制系統(tǒng)的反饋校正與干擾補(bǔ)償 810 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)例 第十八講：校正網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) （ 85， 86單元， 2學(xué)時(shí)） 85 用 Bode圖設(shè)計(jì)滯后校正網(wǎng)絡(luò) 86 用根軌跡設(shè)計(jì)超前校正網(wǎng)絡(luò) 85 用 Bode圖設(shè)計(jì)滯后校正網(wǎng)絡(luò) 與超前網(wǎng)絡(luò)不同，配置滯后網(wǎng)絡(luò)時(shí)，發(fā)揮作用的主要是幅度增益的 衰減 ，而不是滯后相角。因此，通常將 新剪切頻率 配置在比零點(diǎn)頻率大 10倍頻程處，在保證衰減達(dá)到 的同時(shí)，也減小了附加的相角損失。 0lg20 ?b39。39。1 1 1( ) , 111cb Ts T sG s aTs a T s b??? ? ? ???20db 45 90 ? ???? ? 22222 1lg201lg20 ??? TTbL ????1/bT 20lgb ? 0 20lgb ? ? ???? TtgbTtg 11 ?? ???? ?L ?? （ 3） 按照相角裕度 、 剪切頻率的設(shè)計(jì)要求 , 計(jì)算預(yù)期的 剪切頻率 。 計(jì)算預(yù)期剪切頻率時(shí) ， 應(yīng)考慮滯后校正網(wǎng)絡(luò)可能引起的附加滯后相角 。 在通常情況下 ， 該滯后相角的預(yù)留值可取為 5o。 c?? 一 、 設(shè)計(jì)步驟： （ 1） 確定開環(huán)增益 K， 以滿足對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的設(shè)計(jì) 要求 。 （ 2） 計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度 ， 若不滿足 設(shè)計(jì)要求 ， 則繼續(xù)下面的設(shè)計(jì)步驟 。 （ 5） 根據(jù)預(yù)期剪切頻率 、 未校正系統(tǒng)的幅值增益曲線 ， 按下式確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù) ， 保證提供所需的增益衰減 (過 0dB線 )。 c??pzb???（ 4） 配置滯后校正網(wǎng)絡(luò)的零點(diǎn)，為了確保附加滯后相角不超過 5o，滯后校正網(wǎng)絡(luò)的零點(diǎn)頻率 應(yīng)比預(yù)期剪切頻率 小 10倍頻程。 1z bT? ?c?? （ 6） 計(jì)算滯后校正網(wǎng)絡(luò)的極點(diǎn) 。 0lg20)( 39。 ?? bL co ?例題 ：控制系統(tǒng)如圖所示，若要求： 校正后靜態(tài)速度誤差系數(shù)等于 相角裕度 幅值裕度 剪切頻率 ， 試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置。 二、用 Bode圖設(shè)計(jì)滯后校正網(wǎng)絡(luò) )(30 1?so40?db10??( 1 ) ( 1 )ks s s??()cGs解： 30?? vkk39。39。39。 , ch ?? （ 1） 確定開環(huán)增益 K， 以滿足對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的設(shè)計(jì) 要求 。 系統(tǒng)為 I型系統(tǒng) ， 根據(jù)誤差系數(shù)的要求 ， 取 : （ 2） 計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度 ， 若不滿足設(shè)計(jì)要求 ， 則繼續(xù)下面的設(shè)計(jì)步驟 。 因此 ， 繪制原系統(tǒng)的Bode圖 ， 可以得到未校正系統(tǒng)的頻率域參數(shù)： 39。 39。 39。1 9 7 . 2 , 9 . 7 7 , 6 . 0 2o c h d b??? ? ? ? ?可見，系統(tǒng)不穩(wěn)定。需要積分型校正。 c?? （ 3） 按照相角裕度 、 剪切頻率的設(shè)計(jì)要求 ,計(jì)算預(yù)期的 剪切頻率 。 計(jì)算預(yù)期剪切頻率時(shí) ， 應(yīng)考慮滯后校正網(wǎng)絡(luò)可能引起的附加滯后相角 。 在通常情況下 ， 該滯后相角的預(yù)留值可取為 5o。 因此 ， 在未校正
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