控制系統(tǒng)的校正ppt課件-wenkub.com
2025-04-27 18:21 本頁面
【正文】 ? title(′q(3,3=200′)。? ?。?k,p,e］ =lqr(a,b,q,r)? aa=ab*k。? subplot(223)。 ? title(′q(3,3=10′)。? ［ k,p,e］ =lqr(a,b,q,r)? aa=ab*k。? subplot(221)。? 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)加權矩陣 Q取單位矩陣，即各狀態(tài)加權值相等時，系統(tǒng)有一個慢變單極點。該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。 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)控制方法設計狀態(tài)反饋控制律。該命令可計算最優(yōu)反饋增益矩陣 K， 并且產(chǎn)生使性能指標： 在約束方程 條件下達到極小的反饋控制律：u=Kx。式中 Q是正定（或正半定） Hermite或?qū)崒ΨQ矩陣， R是正定 Hermite或?qū)崒ΨQ矩陣。 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)控制設計是基于狀態(tài)空間技術設計一個優(yōu)化的動態(tài)控制器，其目標函數(shù)是對象狀態(tài)和控制輸入的二次型函數(shù)。?d=［ 118720］ 。100］ 。? d=［ 118720］ 。 j2， 試設計狀態(tài)反饋矩陣 K。狀態(tài)反饋不改變系統(tǒng)的零點，只改變系統(tǒng)的極點。 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)的極點分布，所謂極點配置法就是通過狀態(tài)反饋將系統(tǒng)的閉環(huán)極點設置到期望的極點位置，從而使閉環(huán)系統(tǒng)的特性滿足要求，基于狀態(tài)反饋的極點配置法利用的是系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。? figure(1)? bode(G0,G)。? H=tf(［ ］ ,［ ］ )。(b)等效結構圖 。? subplot(122)。? %holdon? ?。?gm,pm,wg,wp］ =margin(n2,d2)? figure(3)? ［ nc1,dc1］ =cloop(n1,d1)。? bode(nc,dc)。? d1=conv(［ 10］ ,conv(［ 11］ ,［ ］ ))。 ? 系統(tǒng)的時域響應如圖 4－ 60(c)所示。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析設計滯后校正裝置為： 該裝置的波特圖如圖 4－ 60(b)所示。? subplot(121)。? d2=conv(d1,dc)。? ［ gm,pm,wg,wp］ =margin(n1,d1)? figure(2)? nc=［ 41］ 。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。 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析圖 4－ 59 系統(tǒng)的仿真結果 ?(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。 ， 開環(huán)截止頻率為： ，滿足了設計要求。 n2=conv(n1,nc)。? ?。?gm,pm,wg,wp］ = 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【 例 】 已知某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 要求 :(1)r(t)=t時， ess； (2)ω c≥ ，γ c≥ 45176。 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，則可通過兩個辦法來實現(xiàn)： ? 其一以滿足系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標的開環(huán)增益為基礎，對系統(tǒng)波特圖在剪切頻率附近提供一個相位超前量，使之達到動態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求，而保持低頻部分不變。step(nc,dc)。n=conv(n1,conv(n2,n3))。n3=[1]。? roots(p)? 從而確定希望的極點為： ? + 第 4章 控制系統(tǒng)的仿真分析 (4)校正后的系統(tǒng)結構。由下列程序計算得： ? sigma=。? s1=tf(n1,d1)。)。step(nc,dc)。d=conv(d1,conv(d2,d3))。d1=[1 ]。 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)結構 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。 ? ?。?1）作原系統(tǒng)根軌跡如圖 4－ 57(a
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