[理化生]自控-邱瑞昌ch(編輯修改稿)
2025-02-12 05:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)的時(shí)域分析 ?輸出量的速度反饋（并聯(lián)校正） ? ?nnss ???22?? ?sR ? ?sCsK t?采用速度反饋控制后的傳遞函數(shù) ? ? ? ? 222 22nntnnsKss ??????????ntt K ??? 21??等效阻尼比等效阻尼比 改善了系統(tǒng)的平穩(wěn)性 采用速度反饋校正后，系統(tǒng)在斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差將增大。采用速度反饋校正后，系統(tǒng)在斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差將增大。采用速度反饋校正后，被包圍環(huán)節(jié)的非線(xiàn)性特性，參數(shù)漂移等不利影響將大大削弱。采用速度反饋校正后，被包圍環(huán)節(jié)的非線(xiàn)性特性，參數(shù)漂移等不利影響將大大削弱。參見(jiàn) p .101? ?nnss ???22?? ?sR ? ?sCsK t,2 ??? tn K??第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 ?串聯(lián)校正，并聯(lián)校正的比較 0 5 10 15 20 25 3000 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 41 . 61 . 8S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude校正前串聯(lián)校正PD并聯(lián)測(cè)速反饋 S y st e m : sy sa P e a k a m p l i t u d e : 1 . 7 3 O v e r sh o o t ( % ) : 7 2 . 9 A t t i m e ( se c) : 1 . 6 S y st e m : sy sb P e a k a m p l i t u d e : 1 . 3 1 O v e r sh o o t ( % ) : 3 1 . 2 A t t i m e ( se c) : 1 . 4 S y st e m : sy s4 P e a k a m p l i t u d e : 1 . 2 5 O v e r sh o o t ( % ) : 2 5 . 4 A t t i m e ( se c) : 1 . 7 Amplitude S y st e m : sy sa S e t t l i n g T i m e ( se c) : 1 9 . 2 S y st e m : sy sb S e t t l i n g T i m e ( se c) : 4 . 8 4 S y st e m : sy s4 S e t t l i n g T i m e ( se c) : 4 . 2 Amplitude第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 3 . 4 高階系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程分析?高階系統(tǒng)的定義 ?閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)的概念 ?設(shè)高階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 )( src??幾種 ( s) 情況下的單位階躍響應(yīng)? 情況下的單位階躍響應(yīng)情況下的單位階躍響應(yīng))3)(2)(1(6)(???? ssss? [s]???)55)(55)(1(50)(jsjsss ???????[s]???11)(?? s? [s]?)55)(55)(1(50)(jsjsss ???????11)(?? ss?)22)(22)(10(80)(jsjsss ???????[s]???)22)(22(8)(jsjs ????[s]??)22)(22)(10(80)(jsjss ???????)22)(22(8)(jsjss ??????閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn) ?距虛軸最近 ?附近沒(méi)有閉環(huán)零點(diǎn) ?其它極點(diǎn)到虛軸的距離是該極點(diǎn)到虛軸距離的 3倍以上。 ?若高階系統(tǒng)的閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)是一對(duì)共扼復(fù)數(shù)極點(diǎn)， 則系統(tǒng)可降至二階，其動(dòng)態(tài)性能可用二階計(jì)算公式進(jìn)行估算。 ?若閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)為負(fù)實(shí)數(shù)，則高階系統(tǒng)可降至一階 其動(dòng)態(tài)性能 可用一階計(jì)算公式進(jìn)行估算。 ?閉環(huán)零點(diǎn)的作用： 減小峰值時(shí)間，但增大了超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，且零點(diǎn)越靠近虛軸，作用越 明顯。 ?閉環(huán)非主導(dǎo)極點(diǎn)的作用： 增大峰值時(shí)間，減小超調(diào)量 高階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能估算 了解 參見(jiàn) ?MATLAB 系統(tǒng)仿真軟件 MATLAB SIMULINK 第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 穩(wěn)定性與代數(shù)判據(jù) ?穩(wěn)定的概念與定義 ?概念 若系統(tǒng)受到擾動(dòng)，偏離了原來(lái)的平衡狀態(tài)。當(dāng)擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)又能逐漸恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)，則稱(chēng)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則系統(tǒng)就是不穩(wěn)定的。 ?定義 李亞普諾夫關(guān)于穩(wěn)定性的定義 ?線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ?線(xiàn)性定常系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是線(xiàn)性定常的微分方程 ?線(xiàn)性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件 傳遞函數(shù)（微分方程）的全部特征根都是負(fù)實(shí)數(shù)，或?qū)嵅繛樨?fù)的復(fù)數(shù)。或全部根都位于復(fù)數(shù)平面的左平面。 若傳遞函數(shù)（特征方程）在右半平面無(wú)根但在虛軸上有根，響應(yīng)為等幅振蕩，系統(tǒng)稱(chēng) 臨界穩(wěn)定 的。右半平面有根， 不穩(wěn)定 。 第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 一個(gè)自由度的倒立擺 開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定的對(duì)象 閉環(huán)可以穩(wěn)定 不穩(wěn)定的平衡點(diǎn) ?勞斯判據(jù) 第三章 控制系統(tǒng)的時(shí)域分析 設(shè)系統(tǒng)特征方程為： s6+2s5+3s4+4s3+5s2+6s+7=0 勞 斯 表 s6 s5 s0 s1 s2 s3 s4 1 2 4 6 3 5 7 (6－ 4)/2=1 1 (106)/2=2 2 7 0 (614)/1= 8 8 1 2勞斯表介紹 勞斯表特點(diǎn) 4 每?jī)尚袀€(gè)數(shù)相等 1 右移一位降兩階 2 行列式第一列不動(dòng) 3 次對(duì)角線(xiàn)減主對(duì)角線(xiàn) 5 分母總是上一行第一個(gè)元素 7 第一列出現(xiàn)零元素時(shí)， 用正無(wú)窮小量 ε代替。 6 一行可同乘以或同除以某正數(shù) ε2 +8 ε 7 ε 8(2 +8) ε 7 ε 2 7 ε 7
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