控制系統(tǒng)的校正ppt課件-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 點(diǎn)，使零點(diǎn)位置位于極點(diǎn)右側(cè)。 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。d=conv(d1,conv(d2,d3))。)。由下列程序計(jì)算得： ? sigma=。n3=[1]。step(nc,dc)。 ?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(shí)， ess； (2)ω c≥ ，γ c≥ 45176。? ［ gm,pm,wg,wp］ = nc=［ ］ 。 ， 開環(huán)截止頻率為： ，滿足了設(shè)計(jì)要求。為了滿足穩(wěn)態(tài)性能，令 K=30，作開環(huán)系統(tǒng)的波特圖如圖 4－ 60(a)所示。? d2=conv(d1,dc)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析設(shè)計(jì)滯后校正裝置為： 該裝置的波特圖如圖 4－ 60(b)所示。? d1=conv(［ 10］ ,conv(［ 11］ ,［ ］ ))。? %holdon? ?。?gm,pm,wg,wp］ =margin(n2,d2)? figure(3)? ［ nc1,dc1］ =cloop(n1,d1)。(b)等效結(jié)構(gòu)圖 。? figure(1)? bode(G0,G)。狀態(tài)反饋不改變系統(tǒng)的零點(diǎn)，只改變系統(tǒng)的極點(diǎn)。? d=［ 118720］ 。?d=［ 118720］ 。式中 Q是正定（或正半定） Hermite或?qū)崒?duì)稱矩陣， R是正定 Hermite或?qū)崒?duì)稱矩陣。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析【 例 】 已知某控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 試考察原系統(tǒng)的性能，并用線性二次型最優(yōu)控制方法設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋控制律。? q= 1 0 0? 0 1 0? 0 0 1 k= 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 p=? ? ? [ZK） ]? e= +? ? 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 狀態(tài)加權(quán)矩陣 Q取單位矩陣，即各狀態(tài)加權(quán)值相等時(shí)，系統(tǒng)有一個(gè)慢變單極點(diǎn)。? ［ k,p,e］ =lqr(a,b,q,r)? aa=ab*k。? subplot(223)。 ? title(′q(3,3=200′)。? ?。?k,p,e］ =lqr(a,b,q,r)? aa=ab*k。 ? title(′q(3,3=10′)。? subplot(221)。該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。該命令可計(jì)算最優(yōu)反饋增益矩陣 K， 并且產(chǎn)生使性能指標(biāo)： 在約束方程 條件下達(dá)到極小的反饋控制律：u=Kx。 kk = 4 24 80 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 線性二次型最優(yōu)控制設(shè)計(jì)是基于狀態(tài)空間技術(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)控制器，其目標(biāo)函數(shù)是對(duì)象狀態(tài)和控制輸入的二次型函數(shù)。100］ 。 j2， 試設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋矩陣 K。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 基于狀態(tài)反饋的系統(tǒng)校正方法 閉環(huán)系統(tǒng)的性能取決于閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)分布，所謂極點(diǎn)配置法就是通過(guò)狀態(tài)反饋將系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)設(shè)置到期望的極點(diǎn)位置，從而使閉環(huán)系統(tǒng)的特性滿足要求，基于狀態(tài)反饋的極點(diǎn)配置法利用的是系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。? H=tf(［ ］ ,［ ］ )。? subplot(122)。? bode(nc,dc)。 ? 系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)如圖 4－ 60(c)所示。? subplot(121)。? ［ gm,pm,wg,wp］ =margin(n1,d1)? figure(2)? nc=［ 41］ 。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 59 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； (c)校正前后系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線 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） kv≥30176。 n2=conv(n1,nc)。 執(zhí)行下列程序： ? clc? clearall? figure(1)? n1=［ 10］ 。 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(guò)兩個(gè)辦法來(lái)實(shí)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(duì)系統(tǒng)波特圖在剪切頻率附近提供一個(gè)相位超前量，使之達(dá)到動(dòng)態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求，而保持低頻部分不變。n=conv(n1,conv(n2,n3))。? roots(p)? 從而確定希望的極點(diǎn)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)。? s1=tf(n1,d1)。step(nc,dc)。d1=[1 ]。 ? ?。?1）作
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