機(jī)控性能與校正ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-14 21:19本頁(yè)面
【正文】 壞。 ?比例調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上加積分控制可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，因?yàn)槠罘e分所產(chǎn)生的控制量總是用來(lái)消除穩(wěn)態(tài)誤差，直到積分的值為零，控制作用才停止。 缺點(diǎn)： 導(dǎo)致系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程變慢，過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致超調(diào)量增大，穩(wěn)定性變差。 ?微分的控制作用跟偏差的變化速度有關(guān)。微分能預(yù)測(cè)偏差，產(chǎn)生超前的校正作用，有助于減少超調(diào)，克服振蕩使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 缺點(diǎn)： 放大了噪聲。 系統(tǒng)校正 — PID校正 三、 PID校正環(huán)節(jié) PD校正環(huán)節(jié) PD校正環(huán)節(jié)有源網(wǎng)絡(luò)： R2R1ui ( t )uo ( t )C2A傳遞函數(shù)： ? ?1)( )()( ??? sTKsE sMsG dpc1211 /, RRKCRT pd ??系統(tǒng)校正 — PID校正 PI校正環(huán)節(jié) PI校正環(huán)節(jié)有源網(wǎng)絡(luò)： R2R1ui ( t )uo ( t )C2?????????sTKsEsMsGipc11)()()(傳遞函數(shù)： 1222 /, RRKCRT pi ??系統(tǒng)校正 — PID校正 PID校正環(huán)節(jié) PID校正環(huán)節(jié)有源網(wǎng)絡(luò)： R2R1ui ( t )uo ( t )C2C1?????? ???? sTsTKsEsMsGdipc11)()()(傳遞函數(shù)： 212211221122112211 , CRCRCRKCRCRCRCRTCRCRTpdi??????系統(tǒng)校正 — PID校正 四、 PID調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 二階系統(tǒng)最優(yōu)模型 )1()( ?? TssKsG開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)： 閉環(huán)傳遞函數(shù)： 2222)( nnnB sssG ???????d B 2 0 d B / d e cωc1 / T 4 0 d B / d e c0TKn ?? KT21??系統(tǒng)校正 — PID校正 高階系統(tǒng)最優(yōu)模型 d B 2 0 d B / d e cωc 4 0 d B / d e c0ω2ω3h 4 0 d B / d e cω開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) Bode圖： 特點(diǎn)： 保證了中頻段斜率為 20dB/dec，又使低頻段有更大的斜率，提高了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 可以取 ω c= ω 3/2 ,中頻段寬度 h選為7~12 ω2個(gè)，更高穩(wěn)定性可增至 15~18個(gè) ω2. 系統(tǒng)校正 — PID校正 實(shí)例分析 1： )1105)()(()( 33 ?????? ?? ssssKsG某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為： 試設(shè)計(jì)有源串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)速度誤差系數(shù)KV=40,幅值穿越頻率 ω c=50rad/s,相位裕度γ =50176。 。 解： 未校正系統(tǒng)為 I型系統(tǒng)，故 K=KV,按設(shè)計(jì)要求取 K=Kv=40，作未校正系統(tǒng)的 Bode圖，得 ω c=16rad/s , γ=176。 。 4 03 02 01 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 01 01 0 01 0 0 06 . 6 7+20dB/dec 2 0 d B / d e c 4 0 d B / d e c 4 0 d B / d e c 6 0 d B / d e c 2 0 d B / d e c 2 0 d B / d e cωcω 39。c校 正 環(huán) 節(jié)校 正 前校 正 后系統(tǒng)校正 — PID校正 原系統(tǒng)性能指標(biāo)不能滿足要求，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，選用串聯(lián) PD校正。 選用二階模型為希望的頻率特性，對(duì)未校正部分的高頻段小慣性環(huán)節(jié)做等效處理： 11)(111051133333??????????????????ssss未校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為： ))((40)(3 ???? ? ssssG系統(tǒng)校正 — PID校正 由 PD校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為： )1()( ?? sTKsG dpc為使校正后的系統(tǒng)為二階最優(yōu)模型，消去校正系統(tǒng)一個(gè)極點(diǎn)，令 Td=，則： )(40)1())((40)()(33???????????ssKsTKssssGsGpdpc系統(tǒng)校正 — PID校正 校正后的開(kāi)環(huán)放大系數(shù) 40Kp=ω ’c，根據(jù)性能要求， ω ’c=50rad/s，故選 Kp=. 校正后開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為： )(56)())((40)()(33???????????sssssssGsG c校正后的幅值穿越頻率為 ω ’c=56rad/s .相位裕量 ??? )108 7 r c t a n (901 8 0 3 ?????? ? cs ??校正后系統(tǒng)速度誤差系數(shù) Kv=KKp=5640,故校正后系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能均滿足要求。 系統(tǒng)校正 — PID校正 ?了解 PID校正的基本規(guī)律； ?掌握 PID校正環(huán)節(jié)的組成及傳遞函數(shù)； ?掌握 PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法。 五、本講小結(jié) 本學(xué)期課程結(jié)束！ 謝謝同學(xué)們的支持和合作！
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