《控制系統(tǒng)的校正》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 統(tǒng)的根軌跡上。此即為相位超前校正。? d=［ 120］ 。n2=[1 ]。d3=[1 2]。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (4) 校正前后系統(tǒng)的時(shí)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])。text(2,39。 ? n1=［ 2500］ 。? 從圖 4－ 58(a)可以看出系統(tǒng)只有兩個(gè)極點(diǎn)，沒有零點(diǎn)。? zeta=? 即 ξ≥, 取 ξ= ， ? wn=。n1=[2500]。d2=[1 0]。rlocus(n,d)。當(dāng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能不能滿足要求時(shí)，僅通過改變開環(huán)增益 K來改善其動(dòng)態(tài)性能，其結(jié)果往往是動(dòng)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。 ? 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(duì)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(diǎn)處，達(dá)到滿足動(dòng)態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求。 用頻率法設(shè)計(jì)超前校正裝置。? bode(n1,d1)。?bode(nc,dc)。?bode(n2,d2)。系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)如圖4－ 59(c)所示。 。? d1=conv(［ 10］ ,conv(［ ］ ,［ ］ ))。? bode(nc,dc)。? %holdon? ?。?gm,pm,wg,wp］ =margin(n2,d2) 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 figure(3)? ［ nc1,dc1］ =cloop(n1,d1)。? subplot(122)。 ? 校正后系統(tǒng)的指標(biāo)為： ? ?。?gm,pm,wg,wp］ =? 即相位裕度是 γ c=176。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 60 系統(tǒng)的仿真結(jié)果 ?(a)校正前系統(tǒng)的波特圖； (b)校正后系統(tǒng)的波特圖； (c)校正前后系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 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 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 61 系統(tǒng)的仿真結(jié)果 ?(a)校正前的波特圖； (b)校正后的波特圖 。? ?。?gm,pm,wg,wp］ =margin(n1,d1)? figure(2)? nc=conv(［ ］ ,［ ］ )。? d2=conv(d1,dc)。? subplot(121)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析設(shè)計(jì)滯后超前校正裝置為 為了滿足穩(wěn)態(tài)性能，令 K=100， 則系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 作開環(huán)系統(tǒng)的波特圖，從圖 4－ 62(a)可以知道相角裕度為 γ c= ,根據(jù)系統(tǒng)要求的指標(biāo)，經(jīng)過理論計(jì)算，可以得到期望的校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 為了確定 H(s)， 可將原系統(tǒng)化為圖 4－ 62(b)所示結(jié)構(gòu)圖。（ d)階躍響應(yīng)曲線 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 執(zhí)行下面的程序： ? clc? clearall? G01=tf(100,conv(［ ］ ,［ ］ ))。? Ga=feedback(G01,H)。? T=feedback(G,1)。即令 式中， λ i(i=1,2,… ,n)為希望的一組閉環(huán)極點(diǎn)。對(duì)于單輸入系統(tǒng)，只要系統(tǒng)可控，則必能通過狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)閉環(huán)極點(diǎn)的任意配置，而且不影響系統(tǒng)零點(diǎn)的分布。? d=［ 118720］ 。? ay=poly(a) %計(jì)算原系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式 ? as=poly(［ 10,2+2j,22j］ )%計(jì)算配置極點(diǎn)的特征多項(xiàng)式 a=［ 72181。? k=［ as(4)ay(4),as(3)ay(3),as(3)ay(3)］ *inv(t)。%ay=poly(a) %計(jì)算原系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式as=poly([10,2+2i,22i]) %計(jì)算配置極點(diǎn)的特征多項(xiàng)式hemil=polyvalm(as,a)k=[0 0 1]*inv(ctrb(a,b))*hemil。 ? 線性二次型最優(yōu)控制一般包括兩個(gè)方面的問題，即線性二次型最優(yōu)控制（ LQ問題），針對(duì)具有狀態(tài)反饋的線性最優(yōu)控制系統(tǒng)；線性二次型高斯最優(yōu)控制問題（ LQG問題），一般針對(duì)具有系統(tǒng)噪聲和測(cè)量噪聲的系統(tǒng)，采用卡爾曼濾波器觀測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)。在此，假設(shè)控制向量 u(t)是不受約束的。 如果 ABK為穩(wěn)定矩陣，則總存在這樣的正定矩陣。? d1=［ ］ 。? q=eye(size(a))? r=1。? ?。?k,p,e］ =lqr(a,b,q,r)? aa=ab*k。 ? title(′q(3,3=1′)。? subplot(222)。? ?。?k,p,e］ =lqr(a,b,q,r)? aa=ab*k。 ? title(′q(3,3=100′)。? subplot(2
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