機械工程控制基礎(chǔ)楊叔子主編第六章系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正-資料下載頁
2025-08-23 14:35本頁面
【正文】 52 通常根據(jù)系統(tǒng)的不同要求，引入適當(dāng)?shù)姆答佇Ｕ瓜到y(tǒng)的型次或時間常數(shù)及系統(tǒng)的阻尼比等因素得以改變，以達(dá)到系統(tǒng)校正的目的。 反饋校正具有如下特點： (1)位置反饋可減少時間常數(shù)，增加帶寬； (2)負(fù)反饋可降低干擾對系統(tǒng)性能的影響； (3)正反饋可增大放大系數(shù)。 反饋校正 53 反饋校正 54 反饋校正 55 順饋校正 而通過順饋校正，可以補償原系統(tǒng)的誤差。 順饋校正（或稱順饋補償） 按補償信號的不同一般可以分為按輸入校正和按干擾校正兩種方式，如下圖所示。 無論采用何種補償方式，都是一種開環(huán)校正方式，都不會改變閉環(huán)系統(tǒng)的特性，因此，此種校正對系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有什么影響。 56 順饋校正 57 （ 3） 根據(jù) ,計算校正環(huán)節(jié)的參數(shù) α 。 基于頻率法的 MATLAB串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)設(shè)計步驟： （ 4）計算校正環(huán)節(jié)在 Ψm處的增益－ 10lga，在未校正系統(tǒng)的 bode圖上，確定與幅值增益 10lga對應(yīng)的頻率。 利用 MATLAB設(shè)計系統(tǒng)校正 （ 5）根據(jù) 計算校正環(huán)節(jié)的參數(shù) T，得到校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。 awTm1?（ 6）調(diào)整增益，補償超前校正環(huán)節(jié)造成的幅值衰減。 （ 1）根據(jù)靜態(tài)性能指標(biāo)，確定所需的開環(huán)增益 k，繪制未校正系統(tǒng)的 bode圖，并計算相位裕量。 （ 2）確定所需的附加相位超前量 Ψm。 （ 7）繪制校正后的 bode圖，檢驗所得系統(tǒng)的相位裕度是否滿足了設(shè)計要求。如不滿足，重復(fù)前面的個設(shè)計步驟。 58 利用 MATLAB設(shè)計系統(tǒng)校正 例題： k=20。 % 要求的增益 numg=[1]。deng=[ 1 0]。 [num,den]=series(k,1,numg,deng)。 % 未校正系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) w=logspace(1,2,200)。 [mag,phase,w]=bode(tf(num,den),w)。 [Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(mag,phase,w)。 % 計算校正前的相位裕度 Phi=(50Pm+5)*pi/180。 % 計算所需的相位超前角 alpha=(1sin(Phi))/(1+sin(Phi))。 %計算 a M=10*log10(alpha)*ones(length(w),1)。 semilogx(w,20*log10(mag(:)),w,M)。grid。 % 為確定 wm，繪制 10lga線及幅頻圖 Matlab程序： 校正前 59 k=20。 %增益補償后總增益不變 numg=[1]。deng=[ 1 0]。 %原系統(tǒng)的增益為 1時的開環(huán)傳遞函數(shù) numgc=[ 1]。dengc=[ 1]。 %超前校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù) [nums,dens]=series(numgc,dengc,numg,deng)。 [num,den]=series(k,1,nums,dens)。 %校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) w=logspace(1,2,200)。 [mag,phase,w]=bode(tf(num,den),w)。 [Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(mag,phase,w)。 bode(tf(num,den),w)。grid。 title([39。相位裕度 =39。,num2str(Pm)])。 % 繪制 bode圖，計算校正后的相位裕度 Matlab程序： 校正后 利用 MATLAB設(shè)計系統(tǒng)校正 60 小結(jié) 基本要求、重點和難點 一、基本要求 (1)了解系統(tǒng)時域性能指標(biāo)、頻域性能指標(biāo)和綜合性能指標(biāo)的概念；了解頻域性能指標(biāo)和時域性能指標(biāo)的關(guān)系。 (2)了解系統(tǒng)校正的基本概念。 (3)掌握增益校正的特點；熟練掌握相位超前校正裝置、相位滯后校正裝置和相位滯后 — 超前校正裝置的模型、頻率特性及有關(guān)量的概念、求法及意義；掌握各種校正裝置的頻率特性設(shè)計方法；熟練掌握各種校正的特點。 (4)掌握 PID校正的基本規(guī)律及各種調(diào)節(jié)器的特點；掌握 PID調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法。 (5)掌握反饋校正、順饋校正的定義、基本形式、作用和特點。 61 小結(jié) 二、本章重點 (1)各種串聯(lián)無源校正裝置的模型、頻率特性及有關(guān)量的概念、求法及意義；各種校正裝置的特點及其設(shè)計方法。 (2)PID校正的基本規(guī)律及各種調(diào)節(jié)器的特點； PID調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法。 (3)反饋校正、順饋校正的定義、基本形式、作用和特點。 三、本章難點 (1)各種串聯(lián)無源校正裝置的設(shè)計。 (2)PID調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法。
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