数学建模自动控制自动控制系统校正.pptx

数学建模自动控制自动控制系统校正;闭环系统的组成;;调整增益? 相角裕量?增加 稳态误差增加;控制系统的设计任务： 根据被控对象及其控制要求，选择适当的控制器及控制规律设计一个满足给定性能指标的控制系统。;控制系统的性能指标;校正方式;校正方式取决于 系统中信号的性质；技术方便程度；可供选择的元 件；其它性能要求（抗干扰性、环境适应性等）； 经济性…;1、综合法（期望特性法）;2、分析法（试探法）;校正装置;超前校正网络;阻容网络;无源阻容网络;滞后--超前校正装置的特性;设一具有单位反馈的控制系统，其开环传递函数为 ，若要求使系统静态速度误差系数Kv等于20s－1，相位裕度γ不小于50°。;1.系统稳定 2.稳态误差满意 3.瞬态响应不满意;第17页/共58页;补偿?c增加造成的 Gs（j ? )相位滞后;;（6）引进增益Kc等于?的 放大器，确定校正后的系 统开环传递函数;（7）确定超前网络的参数 ???;（8）校验;单位反馈的系统开环传递函数为 ,要求校正后系统的速度误差系数 ,相位裕量不小于40°。 ;（2）确定未校正系统的相位裕量和增益裕量;第25页/共58页;（3）选择 新的?c;（4）选择转角频率?=1/T 低于新的?c一倍到 十倍的频程在新?c 校正网络引起的相 角滞后足够小;（5）确定滞后校正装置的系数 ?和另一个转角频率?=1/ ? T 使幅频特性曲线在新 ?c处降到零分贝的 ?L（?c）=-20lg ?;(6)确定校正后的系统开环传递函数;（7）确定滞后校正装置的参数 ???;（8）校验;3、滞后—超前校正装置 折衷的响应特性 （稳态响应和瞬态响应均适当改善）;工作机理 超前校正 相位超前效应,附加增益补偿衰减 滞后校正 高频衰减特性 工作效应 超前校正 增大了相位裕量和带宽 缩短瞬态晌应时间 系统对噪声更加敏感 滞后校正 改善稳态精度 带宽减小 滞后超前校正 快速响应 良好稳态精度;超前校正 ;降低了高频段的增益，未降低低频段的增益 系统的总增益增大，低频增益增加； 从而提高稳态精度。 带宽减小 较低的响应速度； 衰减任何高频噪声。;6.4 串联校正装置的根轨迹法设计;超前校正;（2）绘制未校正系统根轨迹图;(3) 计算超前校正装置应提供的超前角。 ;(4) 超前校正装置的零点zc和极点pc的位置，得到超 前校正装置传递函数。;（5）附加增益Kc 补偿因接入超前校正装置而引起的开环增益下 降，使希望主导极点sd满足幅值条件。 ;很接近;图解法;滞后校正 ; ;（2）根据瞬态响应指标，找出根轨迹上的希望闭环主导极点sd。;(3)(由幅值条件)确定希望闭环主导极点所对应的开环增益或稳态误差系数，决定采用校正装置的形式。;(5)确定滞后校正装置的零点和极点. 要求：既能提高开环增益，又不使原来的根轨迹发生明 显的变化。;(6)校验系统动静态指标;(7)根据已校正系统的主导极点位置，按幅值条件调 整附加增益。 ;系统稳态速度误差系数基本达到5s的设计要求;6.5 串联校正装置的期望对数频率特性设计法 ;希望频率幅频曲线;串联校正比反馈校正简单，但串联校正对系统元件特性的稳定性有较高的要求。 反馈校正对系统元件特性的稳定性要求较低，因为其减弱了元件特性变化对整个系统特性的影响。 反馈校正常需由一些昂贵而庞大的部件所构成，对某些系统可能难以应用。;反馈校正的综合;PID控制; 是控制工程中技术成熟、理论完善、应用最 为广泛的一种控制策略。