控制系统的TLB仿真与设计.pptx

第十章基于传递函数模型的控制系统设计

主要内容101010101概述2才艮轨迹法3Bode图法4PID控制

10?1概述本章内容：介绍基于传递S數模费的单榆入单输出、线性、定常、连矮、单位负反馕控制系统的设计H題.设计要求：fl性法指标描述，主要包括稳定性动态性法龙槎度（超调量、掾荡次數、龙比）、辛应速度（上升时闾、峰值时闯、调整时阁）稳态性法=控制精度（稳态误差）控制系统具有良好的性能是指：揄出按要求法准确复现给定信号；具有良好的相对稳定性；对扰动信号具有克分的抑制法力_

10?1概述校正方案-V-亭取校正R(-H—!I一-II—反馈秩正

10?1概述设计方法根轨逹法校正单位反馈控制系统的性法指标以时域量的形式给出时，用根轨述校正方法比较方便，时域指标包抚期望的闭环主导极点的尼比和无a尼自振顏芈、超调量、上升时间和调整时闾等.Bode0法校正性法指标以顏域量的形式给出时，flBode法比较合适时域指标包括期望的相A裕度、怕值裕度、诘振峰值、剪切頻半、诘振無芈、帝宽及反决稳态指标的开环増益、稳态误差或误差系麩等.

10.2根轨迹法＞实质通过校正装置改吏系统的根轨逹，从而将一对闭环主导极点配置到实要的位置上.＞原则若在开环传递a數中増加极点，可以使根轨途向右移动，从而降低系统的相对稳定性，増加系统令应的调整时间，*在开坏传递凾麩中増加零点，邛以导致根轨逹向立移劫，从*増加系统的稳定性，戎少系统辛庶的调整时间_

10.2根轨迹法?数学模型原系统的开坏传递s數为no-z,）⑽=女—广n（j-内）未校正系统的开环传递为：^（5）=￡*^（5）r=五■吨⑷u=-tn(-z)M校正装置的传递S數记为：=1+0?^1+31J-A校正右系统的开环传递凾數为：G（5）=Gj（5）-?e（5）

10.2根轨迹法_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________j?串联超前校正系统可法对于所有的増益值都不稳定，也可法是属稳定，但不具有理想的瞬态咬应特性_可以在首向通道中串取一个或几个适当的超首校正装置.一、根轨逹的几何设计方法k根据动态性法指标要求确定闭环主导极点s:的希望位置.计算出重要校正装置提棋的补偿相扇t=18O=-/36O=-ZG0(s1)3.确定校正装置的参數＞耒Jfl帝慣性的PD控制塞＞耒JHPD控制￡4,猃算性盅指标y

10.2根轨迹法

＜几何法串联超前校正函数Ifljfl格式1[^c^c]=ig_k9i(4O#U1)%帝慣性的?0制￡■g^Kg_ltad(^O^Ul)跖FD制￡【说411/ngMgD分涮为原系统的开坏传递S數的分子、分母系數向量./si是满足性法指标的闭坏主导fe点./^gMgc为超首校正装置传递S數的分子、分母系數向量.＞根据超调量bp、调整时Pits、误差宽度delta,求解闭环主导fe点ss=bpts2s(bpjs.delta)＞根*尼比kosi、无龙自祿頻卒wn,求解闭坏主导极点ss=kw2s(kosLwn)＞根崧闭环fe点s,求解龙比kosi和无龙自振顏半wn[ksLwn]=s2ku(s)10.2根轨迹法常JH设计￡數

10.2根轨迹法倒10.2.1设单位负反馇系统的开环传递或麩为=Go⑺=---°^-5)(^-20)系统期望性法指标要求=1.开环靖益匕12；2.单位阶跃岣应的特征量=25%r0.7^(A=0.02)试确定=1.帝惯性的PD抆制￡的串取超首校正参數2.PD控制￡的串取超首校正参麩

10.2根轨迹法如粟原系统具有满意的劫态螭应特性，但是其稳态特性不法令人满意，邛以通过在首向通道中串联一个滞后校正装置来解决，呒増大了开《増益，又使动态啕应特性不发生明显吏化.根故迹的几何设计方法1.根崧动态指标要求，确定闭环主导极点^的希望位置2.求取未校正系统根轨途上的对应于闭环主导极点的开坏増皮.72-Un（-^）I4nhiK.=k-k=--________iw-Lmn〔unk:-4f-l