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1. 控制系统 页码，1/24 TINA 控制系统 文档 mk:@MSITStore:D:\Program%20Files\DesignSoft\Tina%209%20-%20TI\tch.ch... 2016-9-7 1. 控制系统 页码，2/24 1.控制系统 控制一个物理过程用于实现所需的输出响应。 在闭环控制系统中，跟踪一个参考信号并用反馈来排除干扰（Fig.1) 。 过程一般用其传输函数来建模。控制器设计目的是实现由某些质量标准所表达的输出响 应（稳定性，静态精度，单元阶跃的过冲响应，建立时间）。控制器是根据过程模型而设计 的。 2.过程模型 一个线性过程可以用其微分方程来建模。典型方程解是它的单元阶跃响应。传输函数W (s)定义为输出和输入信号的拉普拉斯(Laplace)变换。系统的准稳态响应使用频率函数即不同 频率的正弦波进行表达（ω → ∞）。可以用 ω带入，从传输函数中获得。那奎斯特 = 0 s = j （ ）图在复平面中绘制频率函数。波特（ ）图绘制其绝对幅频和相频 ω。 Nyquist Bode 2.1 典型模型 典型模型可以使用程序来仿真。它们的输入可以使用不同型号激励，它们的输入和输出 可以进行测量和可视化。 2.1.1 一阶滞后因子 输出 y 和输入 u之间的微分函数为 为增益， 为时间常数， 表示时间。传输函数是 A T t . 如，RL 电路或直流发生器的性能可以用一阶滞后因子进行描述。 Fig. 2.(T1T.SCH) 给出了 A = 1 和 T = 1情况下的单元阶跃响应。 是稳态数值， 可以由 A T 图示曲线的起始斜率确定。同时也给出了绝对值和相位波特图。绝对值的逐次逼近法断点在 。在该点之后的斜率为 。相位图为 ϕ ω ω 曲线，起点为 ，ω 1 / T -20 dB/dec ( ) = - arctg( t) 0 = 0 并且趋向于 - 90 ° 如果 ω→ ∞。 2.1.2 二阶滞后因子 微分方程式为 mk:@MSITStore:D:\Program%20Files\DesignSoft\Tina%209%20-%20TI\tch.ch... 2016-9-7 1. 控制系统 页码，3/24 为增益， 为时间常数， ξ为阻尼因子。传输函数是 A T 如果ξ 1 ，特征方程式的根是实数，其瞬态响应是非周期的。在这种情况下，该元素可以分 解为两个串联的一阶滞后因子。如果 ξ ，根为共轭复数，其瞬态响应显示为 所示 1 Fig. 3 的阻尼振荡。(T2T.SCH) ， ξ 。波特图的最大值大于 （为 ξ），代表时