自控06線性系統(tǒng)的校正-展示頁
2025-01-29 11:18本頁面
【正文】 s T e K C s C ? 1 ? ()( ) ( )pdd e tu t K e t Tdt????????? ?( ) 1 ( )pdU s K T s E s??15 比例積分微分 (PID)控制 ? PID控制 包含上述三種控制規(guī)律的調(diào)節(jié)器稱為 PID調(diào)節(jié)器 它可以結(jié)合三種作用的優(yōu)點(diǎn)（積分改善穩(wěn)態(tài)性能，微分改善動(dòng)態(tài)性能），較好的滿足生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的要求。 ( ) 1() iUsE s T s?傳 遞 函 數(shù) 為iT定義： 為 “ 積分時(shí)間常數(shù) ” 。 12 積分 (I)控制 ? 積分作用： ?? tideTtu 0 )(1)( ?? 優(yōu)缺點(diǎn) ? 前向通道上 提高控制系統(tǒng)的型別 ，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。 圖 6－ 3 反饋校正 9 前饋校正： + + 1()GS 2()GS()nGSN(s) + + 1()GS 2()GSR(s) ()rGSR(s) Y(s) Y(s) 擾動(dòng)補(bǔ)償 前饋補(bǔ)償 10 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律 ? 比例 (P)控制 ? 積分 (I)控制 ? 比例積分 (PI)控制 ? 比例微分 (PD)控制 ? 比例積分 微分 (PID)控制 11 比例 (P)控制 ? 比例 （ P） 作用： )()( teKtu p? Kp 為比例增益 優(yōu)缺點(diǎn) 控制器的 比例增益越大， 控制 穩(wěn)態(tài)誤差越小。 G1(s) G2(s) Gc(s) H(s) R(s) Y(s) 由于反饋校正裝置的 輸入端信號(hào)取自于原系統(tǒng)的輸出端或原系統(tǒng)前向通道中某個(gè)環(huán)節(jié)的輸出端 ， 信號(hào)功率一般都比較大 ， 因此 ,在校正裝置中不需要設(shè)置放大電路 ， 有利于校正裝置的簡化 。 相反 ， 對(duì)于體積 、 重量 、 容量較大的校正裝置 (如無源網(wǎng)絡(luò) 、 機(jī)械 、 液壓 、 氣動(dòng)裝置等 )， 常串接在容量較大的部位 ， 即比較靠近 輸出信號(hào) 的前向通道中 。 同時(shí) ， 滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)的校正裝置的結(jié)構(gòu) 、 參數(shù)和連接方式不是唯一的 ， 需對(duì)系統(tǒng)各方面性能 、 成本 、 體積 、 重量以及可行性綜合考慮 ， 選出最佳方案 . 6 校正裝置的連接方式 : (1)串聯(lián)校正 (2)反饋校正 (3)前 饋 校正 7 串聯(lián)校正 串聯(lián)校正的接入位置應(yīng)視校正裝置本身的物理特性和原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而定 。 ? 系統(tǒng)的綜合與校正的任務(wù)是根據(jù)控制系統(tǒng)應(yīng)具備的性能指標(biāo)以及原系統(tǒng)在性能指標(biāo)上的缺陷來確定校正裝置 (元件 )的結(jié)構(gòu) 、 參數(shù)和連接方式 。 ? 校正的實(shí)質(zhì)就是通過系統(tǒng)的零極點(diǎn)來改變系統(tǒng)性能。 可變部分：當(dāng)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)放大元件的參數(shù)仍不能滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)時(shí)，我們要加入附加裝置來改善系統(tǒng)性能。 反之 ， 若原系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)就簡單而且控制規(guī)律與性能指標(biāo)要求又不高 ， 通過 調(diào)整其控制器的放大系數(shù) 就能使系統(tǒng)滿足實(shí)際要求的性能指標(biāo) 。1 第六章 線性系統(tǒng)的校正 基本概念 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律 常用校正裝置及其特性 校正裝置設(shè)計(jì)的方法和依據(jù) 串聯(lián)校正的設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)一般經(jīng)過以下三步 : ? 根據(jù)任務(wù)要求， 選定控制對(duì)象 ； ? 根據(jù)性能指標(biāo)的要求，確定系統(tǒng)的控制規(guī)律，并 設(shè)計(jì)出滿足這個(gè)控制規(guī)律的控制器 ，初步選定構(gòu)成控制器的元器件； ? 將選定的控制對(duì)象和控制器組成控制系統(tǒng)，如果構(gòu)成的系統(tǒng)不能滿足或不能全部滿足設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)，還必須 增加合適的元件 ，按一定的方式連接到原系統(tǒng)中，使重新組合起來的系統(tǒng)全面滿足設(shè)計(jì)要求。 原系統(tǒng) 控制器 控制對(duì)象 校正系統(tǒng) 原系統(tǒng) 校正裝置 能使系統(tǒng)的控制性能滿足控制要求而有目的地增添的元件稱為控制系統(tǒng)的 校正元件 或稱 校正裝置 . 圖 6－ 1 系統(tǒng)綜合與校正示意圖 基本概念 3 ?必須指出 ， 并非所有經(jīng)過設(shè)計(jì)的系統(tǒng)都要經(jīng)過 綜合與校正這一步驟 ， 對(duì)于 控制精度和穩(wěn)定性能 都要求 較高 的系統(tǒng) ，往往 需要引入校正裝置 才能使原系統(tǒng)的性能得到充分的改善和補(bǔ)償 。 ? 控制系統(tǒng)包括兩部分 不可變部分：執(zhí)行元件和測(cè)量元件一旦選定，其參數(shù)和結(jié)構(gòu)就固定了。我們稱之為校正裝置。 4 系統(tǒng)性能指標(biāo) 時(shí)域指標(biāo) ,ps t?超 調(diào) 量 調(diào) 節(jié) 時(shí) 間,p v a靜 態(tài) 誤 差 系 數(shù) K K ,K常常將時(shí)域指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的頻域指標(biāo)進(jìn)行校正裝置的設(shè)計(jì) 閉環(huán)頻域指標(biāo) ,rM ? r諧 振 峰 值 諧 振 頻 率? b帶 寬 頻 率 開環(huán)頻域指標(biāo) ? c剪 切 頻 率,gK ?幅 值 裕 度 相 角 裕 度5 系統(tǒng)分析與校正的差別 : ? 系統(tǒng)分析的任務(wù)是根據(jù)已知的系統(tǒng) ， 求出系統(tǒng)的性能指標(biāo)和分析這些性能指標(biāo)與系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系 ， 分析的結(jié)果具有 唯一性 。 從邏輯上講 ， 系統(tǒng)的綜合與校正是系統(tǒng)分析的逆問題 。 一般情況下 ， 對(duì)于體積小 、重量輕 、 容量小
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1