控制系統(tǒng)頻域設(shè)計(jì)示范教學(xué)課件ppt-展示頁(yè)
2025-03-02 14:39本頁(yè)面
【正文】 頻率響應(yīng)法選擇 K， 使階躍響應(yīng)各項(xiàng)指標(biāo)保持在允許范圍內(nèi)* 6解 : 本例設(shè)計(jì)的基本思路是：首先選擇增益K的初始值，繪制系統(tǒng)的開環(huán)和閉環(huán)對(duì)數(shù)頻率特征曲線，然后用閉環(huán)對(duì)數(shù)頻率特征來(lái)估算系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)；若系統(tǒng)性能不滿足設(shè)計(jì)要求，則調(diào)整 K的取值，重復(fù)以上設(shè)計(jì)過(guò)程；最后，用實(shí)際系統(tǒng)計(jì)算來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果。表 54 G(jω)的 頻率響應(yīng)ω 20log|G|(dB) 14 7 1 4 9 13Ψ(ω) (度） 107 123 162 193要求用頻率響應(yīng)法選擇 K， 使系統(tǒng)階躍響應(yīng)指標(biāo)保持在允許范圍內(nèi)R(s)+C(s) x軸上的位置控制器K 電機(jī)、螺桿 雕刻針支撐架* 8表 54 G(jω)的 頻率響應(yīng)ω 20log|G|(dB) 14 7 1 4 9 13Ψ(ω) (度） 107 123 162 193根據(jù) 表 54可繪制開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性圖如 圖 550所示。由圖 可見，系統(tǒng)的相角裕度 γ=33176。20log|φ|(db)α(ω)要求用頻率響應(yīng)法選擇 K， 使系統(tǒng)階躍響應(yīng)指標(biāo)保持在允許范圍內(nèi)* 10由圖 可見，系統(tǒng)存在諧振頻率，其值 ωr=,相應(yīng)的諧振峰值 20logMr=5 或 Mr= 根據(jù) 圖 551，可以認(rèn)為系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)為共軛復(fù)極點(diǎn)。* 12因?yàn)橐讶?ωr=， 故無(wú)阻尼自然頻率 于是，雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的二階近似模型應(yīng)為根據(jù)近似模型，可以估算出系統(tǒng)的超調(diào)量為要求用頻率響應(yīng)法選擇 K， 使系統(tǒng)階躍響應(yīng)指標(biāo)保持在允許范圍內(nèi)* 13調(diào)節(jié)時(shí)間（ Δ=2%） 為 最后，按實(shí)際三階系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，得到的 σ%=39%， tp=4s， ts=16s。在本例中，如果要求更小的超調(diào)量，應(yīng)取 K2， 比如取 K=1重復(fù)以上設(shè)計(jì)過(guò)程。（具體指 標(biāo) 不太明確，可供 選擇 的空 間較 大）* 163. 研究目的3）控制器參數(shù) K變 化 對(duì) 系 統(tǒng) 性能的影響；4） 設(shè)計(jì) 方案的考 慮 與 選擇 ；5）二 階 系 統(tǒng) 近似概念；6） 動(dòng)態(tài) 性能估算與 MATLAB仿真比 較 。（一定是先提 針 或落 針 ，再 xy運(yùn) 動(dòng) ）（ 2）串 聯(lián) 網(wǎng) 絡(luò)試 湊法 設(shè)計(jì) 取 ，按可 實(shí)現(xiàn) 要求 選 定 b ， 以 K， a 為變 化參數(shù)，可否使系 統(tǒng)動(dòng)態(tài) 性能改善？（ 1） 僅 有一個(gè)控制器參數(shù) K， 能否取得 滿 意的動(dòng)態(tài) 性能？K
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