級(jí)倒立擺課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-03 02:26本頁(yè)面
【正文】 ， 按下式確定 α， 即 為了充分利用超前網(wǎng)絡(luò)的相位超前特性，應(yīng)使校正后系統(tǒng)的截止頻率 c 正好在 ω m 處，即取： ω c=ω m。得到超前校正裝置的傳遞函數(shù) 所以，校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)： ?0???m??? in 1 45s in 1α 00 ????αω 1T m? 1Tm?? 787Tα ? 11Ts 1Tsαα1(s )G c ???????? ss?? s s (s )Gα 0 ????????))(( 5 1)((s )Gα(s )GG (s ) 2c0 ?? ???? s北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 11 num=[ ]。 bode (num,den) axis(39。)。 Bode 圖 39。Re39。ylabel (39。) 計(jì)算機(jī)仿真： num0=。 num=conv(num0,num1)。 den1=[ 1]。 ga=tf(num,den)。 figure(1)。grid。 margin(ga)。 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 12 超前校正后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 超前校正后系統(tǒng)的 Bode 圖 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 13 =400 ， h=+?dB， ωc 從 ,。 超前網(wǎng)絡(luò)是利用網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性，只要正確地將超前網(wǎng)絡(luò)的交接頻率 1/ɑT 和 1/T選在待校正系統(tǒng)截止頻率的兩旁，并適當(dāng)選擇ɑ和 T，就可以使已校正系統(tǒng)的截止頻率和相角裕度滿足性能指標(biāo)的要求，從而改善閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 倒立擺實(shí)時(shí)控制 ?北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 14 直線一級(jí)倒立擺的頻率響應(yīng)控制 結(jié)果圖 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 15 ()L ???1T()??m?m?90?1T?2 0 l g ??0020? Simulink 仿真圖 Gc（ s） = Ts+1223。而由待校 統(tǒng)的相頻特性曲線可以看出，原系統(tǒng)相位 裕度為 00 ，滯后補(bǔ)償無(wú)法對(duì)原系統(tǒng)提升 相位，補(bǔ)償后的相位裕度小于等于 0176。滯后校正使穩(wěn)態(tài)精確度得到顯 著提高，但瞬間響應(yīng)的時(shí)間卻隨之而增加。 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 16 — 超前校正裝置的設(shè)計(jì) k=100 =46176。的余量 ，可得 =54176。 ,得 Ta= 又 20lga+L’ (ω c ’’)+20lgTb ω c ’’ =0,解得 Tb=， ： num0=。 num=conv(num0,num1)。 den1=[ 1]。 ga=tf(num,den)。 figure(1)。grid。 margin(ga)。 ? ????)07 )(( )59 )((s)T b/ aa T a s )(1(1 T bs )T a s )(1(1(s )G c ss ss ?? ?????? ???北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 17 Matlab 仿真圖 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 18 由于原系統(tǒng)的相位裕度是 0176。所以滯后不能滿足要求。比較這兩周方法，會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然超前 滯后的穩(wěn)定性沒(méi)有超前好，但是他的響應(yīng)速度變快了 ，而且控制精度也比超前要好，這兩種方法各有個(gè)優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮超前 滯后更好一些。而滯后 — 超前是兼有兩者的特性，從而達(dá)到要求的。它有可能提供更高的增益交接頻率。因此，如果需要大的帶寬，或者說(shuō)具有快速的響應(yīng)特性，應(yīng)當(dāng)采用超前校正。 ，又需要獲得良好的穩(wěn)態(tài)精度，則可以采用滯后 — 超前校正裝置。 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 19 三 .PID 控制器的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)圖 ： 控制器的控制規(guī)律： 將偏差的比例 (P)、積分 (I)和微分 (D)通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故 稱(chēng) PID 控制器。 程序掃描法得到合適的 kp、 ki、 kd Matlab 程序清單： t=0::10。 denpid=[1 0]。 den=[ 0 ]。 北京石油化工學(xué) 院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 課程設(shè)計(jì) 用紙 20 d1=conv(denpid,den)。 sys1=feedback(sys,1,1)。 s=501。 y(s)。 end。 end end if ts 1 break。 end end figure(1)。 grid title(39。) xlabel(39。) ylabel(39。) sol=[kp。kd。 num1=[8 70 110]。 den=[ 0 0]。 gb=feedback(ga,1,1)。 step(gb)。 figure(2)。grid。 由于控制理論的廣泛應(yīng)用 ,由此
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