控制系統(tǒng)的校正ppt課件(完整版)
【正文】 原系統(tǒng)根軌跡如圖 4－ 57(a)所示。串聯(lián)滯后校正在于提高系統(tǒng)的開環(huán)增益，從而改善控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，而盡量不影響系統(tǒng)原有的動態(tài)性能。雖然這種校正所用裝置或元器件要多些，會增加設備投資，但因其優(yōu)良的性能，在要求高的設備中還是經(jīng)常被采用。這種校正設計方法的突出特點是校正后系統(tǒng)的剪切頻率比校正前的大，系統(tǒng)的快速性能得到提高。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 2．控制系統(tǒng)的設計方式 在經(jīng)典控制系統(tǒng)里，主要數(shù)學模型是微分方程或傳遞函數(shù)。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 系統(tǒng)的靜態(tài)性能指標有：穩(wěn)態(tài)誤差 (ess)， 靜態(tài)位置誤差系數(shù) (kp)， 靜態(tài)速度誤差系數(shù) (kv)， 靜態(tài)加速度誤差系數(shù)(ka)等。 ? 串聯(lián)校正方式在設計計算時用定性的方法比較簡單，易于實現(xiàn)信號轉換，但信號衰減大，裝置的功耗大?？梢?，在系統(tǒng)快速性要求不是很高，而穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)精度要求很高的場合，滯后校正設計方法是很適合的。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (2）當系統(tǒng)的性能指標是以穩(wěn)態(tài)誤差、相角裕度、幅值裕量、諧振峰值和帶寬等表示時，采用頻率法進行校正比較方便。如果適當選擇零、極點的位置，就能夠使系統(tǒng)根軌跡通過期望主導極點 s1， 并且使主導極點在 s1點位置時的穩(wěn)態(tài)增益滿足要求。n1=[]。rlocus(n,d)。第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 57 系統(tǒng)的仿真結果 ?(a)原系統(tǒng)根軌跡； (b)校正后系統(tǒng)的根軌跡； (c)階躍響應曲線 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 【 例 】 已知單位負反饋系統(tǒng)對象的開環(huán)傳遞函數(shù)為 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (2)繪制未校正系統(tǒng)的根軌跡。? zeta=((log(1/sigma))^2/((pi)^2+(log(1/sigma))^2))^(1/2)。d1=[1 25]。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 58 系統(tǒng)的仿真結果 ?(a)校正前系統(tǒng)的根軌跡； (b)校正后系統(tǒng)的根軌跡； (c)校正后系統(tǒng)的階躍響應 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 基于波特圖的校正方法 頻域法校正即是借助波特圖進行校正。 。?dc=［ ］ 。因此，加入校正環(huán)節(jié)后，改善了系統(tǒng)的平穩(wěn)性和系統(tǒng)的快速性。 ? 執(zhí)行下面的程序： ? clc? clearall? figure(1)? n1=［ 30］ 。? bode(n2,d2)。校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 校正環(huán)節(jié)及校正后系統(tǒng)的波特圖如圖 4－ 60(b)所示。? bode(n1,d1)。? ［ nc2,dc2］ =cloop(n2,d2)。（ c)波特圖 。? T0=feedback(G0,1)。在引入狀態(tài)反饋后，系統(tǒng)的可控性不會改變，但可觀測性不一定與原系統(tǒng)一致。??。?a,b,c,d］ =tf2ss(n,d)。?［ a,b,c,d］ =tf2ss(n,d)。矩陣 Q和 R確定了誤差和能量損耗的相對重要性。執(zhí)行下面的程序： ? clc? clearall? n1=［ 10］ 。 ? q(3,3)=1。? ?。?y,x,t］ =step(aa,b,c,d)。? plot(t,y,′b′)。 ? q(3,3)=200時的 K值： 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 k= p= ? ? q(3,3)=200時的特征值： ? e= +? ? 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 63 系統(tǒng)的仿真結果 。 ? q(3,3)=200。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 plot(t,y,′b′)。? ?。?y,x,t］ =step(aa,b,c,d)。? ?。?gm,pm,wg,wp］ =margin(n1,d1)? gm=0? pm=0? wg=NaN? wp=NaN 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 從上述程序的執(zhí)行結果可以知道。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 在 MATLAB中，命令 lqr(A,B,Q,R)可解連續(xù)時間的線性二次型調(diào)節(jié)器問題，并可解與其有關的黎卡提方程。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析運行結果：as = 1 14 48 80hemil = 496 3456 0 48 368 0 4 24 80187。1810。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 【 例 】 已知某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 希望極點為 λ 1=10， λ 2,3=2177。? figure(2)? step(T0,T)。?
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