計算機仿真技術第七部分-wenkub
2023-05-21 14:33:58 本頁面
【正文】 4 第 5章 控制系統(tǒng)的經典設計技術 ? 串聯(lián)補償器設計 相位超前補償器 相位滯后補償器 相位超前滯后補償器 ? 線性二次型最優(yōu)控制 ? 基于觀測器的二次調節(jié)器設計 ? 極點配置控制器設計 ? PID控制器設計 14:12 5 ?為使系統(tǒng)能同時滿足動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標的要求，需要在系統(tǒng)中引入一個專門用于改善性能的 附加裝置 ，這個附加裝置稱為校正裝置，也稱為補償器，這種方法稱為 校正。 ！ 控制系統(tǒng)的設計本質上 是尋找合適的校正裝置 串聯(lián)補償器的設計 14:12 6 系統(tǒng)校正裝置的類型 串聯(lián)校正 相位超前 相位滯后 相位超前 滯后 反饋校正 14:12 7 校正方法 根軌跡法綜合校正 通過引入校正裝置改變系統(tǒng)的開環(huán)零極點的分布 ， 進而改變系統(tǒng)的閉環(huán)根軌跡 ， 即閉環(huán)特征根的位置 ， 實現(xiàn)了閉環(huán)極點的按期望位置的配置 。 14:12 9 低頻段 (第一個轉折頻率 ω1之前的頻段 ) ?穩(wěn)態(tài)性能 中頻段 (ω1 ~ 10穿越頻率 ωc) ?動態(tài)性能 高頻段 (10ωc 以后的頻段 ) ?抗干擾 了解影響系統(tǒng)性能的頻段分劃 穩(wěn)態(tài)誤差 延遲時間 ,上升時間 ,峰值時間 調節(jié)時間 ,超調量 14:12 10 (1)相位超前補償器 ①傳遞函數(shù) 1 ,11)( ???? ??TsTsKsGcc② 特點和作用 系統(tǒng)的品質。 bode(G,w) 14:12 14 101100101102103 1 8 0 1 3 5 9 0Phase (deg) S y s t e m : G P h a s e M a r g i n ( d e g ) : 2 8 D e l a y M a r g i n ( s e c ) : 0 . 0 1 0 4 A t f r e q u e n c y ( r a d / s e c ) : 4 7 C l o s e d L o o p S t a b l e ? Y e s 6 0 4 0 2 00204060Magnitude (dB)B o d e D i a g r a mF r e q u e n c y ( r a d / s e c )w=47 γ=28o 設計超前相位補償器增大相位裕量？ 對應的轉折頻率 14:12 15 )010 ()026 ()(sssGc ???Gc1=tf([ 1],[,1])。 subplot(211)。 step(G_c) hold on step(G_c1) 14:12 19 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 0 . 4 500 . 511 . 5S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude隨著系統(tǒng) 相位裕量 的增加，超調量減小了，隨著 剪切頻率 的增加，系統(tǒng)響應速度加快 original model pensated model 14:12 20 (2)相位滯后補償器 ①傳遞函數(shù) 1 ,11)( ???? ??TsTsKsGcc② 特點和作用 來改善系統(tǒng)的品質； 14:12 21 降低 系統(tǒng)的 截止頻率（剪切頻率）來 增大相位裕量 ，因此，它雖然可以減小瞬態(tài)響應的超調量，但卻降低了系統(tǒng)的快速性； ； 足、但需提高穩(wěn)態(tài)精度的系統(tǒng)。 [Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G_o2) 顯示結果： Gm =Inf Pm =（ ） Wcg =NaN Wcp =（ ） 14:12 23 繪制補償前后的 Bode圖 [m,p]=bode(G,w)。 semilogx(w, [p(:)’,p2(:)’]) 14:12 24 102101100101102103
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