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  • 简介:6.1 引言,,(a)串联 (b)局部反馈 (c)串联(PID) (d)前馈,6.5 PID控制器,PID控制器的传递函数是,,,,,它是一个一型系统,有两个零点。PID控制器的设计就是通过适当地选择三个常数,使得闭环系统有希望的性能。 本书只讲理论分析,实际中采用的方法是经验法。在有关过程控制教材中有详细论述。,,6.5 PID控制器,6.5.1 比例-积分PI控制,,,很少单独地用比例控制。一般常见的是PI和PID控制。 采用PI控制,提高了系统的型号,单纯的积分会造成相位的滞后,增加了零点可以弥补这种滞后。,,6.5 PID控制器,6.5.2 比例-微分PD控制,,
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    上传时间:2019-08-06
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  • 简介:第六章 线性控制系统的设计,本章讲述如何对系统进行改造。由于篇幅的限制,我们只讲超前校正和PID校正。,6.1 引言,常用校正方案 校正在控制系统设计中常用补偿compensation 这个词。 常用的校正方案有串联、反馈、PID 和前馈四种。,,6.1 引言,,(a)串联 (b)局部反馈 (c)串联(PID) (d)前馈,6.2 不同域中系统动态性能指标的相互关系,1、时域指标超调量、过渡过程时间、以及峰值时间、上升时间。 2、复域指标阻尼比、无阻尼自然振荡角频率。 3、频域指标(以对数频率特性为例) 开环增益剪切角频率、相位裕度及增益裕度。 闭环谐振峰值、谐振角频率
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  • 简介:频率特性的描述,(直角坐标) (极坐标),在复平面作出Gjw的图象(w作为参数)称为Gjw的极坐标图(Nyquist plot); 以logw为横坐标,| Gjw |为纵坐标和以logw为横坐标,Gjw 为纵坐标的两张图,称为Gjw的对数频率特性图Bode plot; 以Gjw为横坐标,|Gjw|为纵坐标的图象(w作为参数)称为Gjw的对数幅频特性图Nichols plot. | Gjw |以分贝dB为单位。,5.2.3 对数频率特性图(伯德图),Bode图的组成 Bode图由两个直角坐标系组成,一张是由 记为(L)
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  • 简介:3.3 稳态误差分析,3.3.1 稳态误差和控制系统类型,,1。稳态误差的定义,输出端定义实际输出和理想输出的差 输入端定义反馈系统的偏差信号,2. 系统的型号设系统开环传递函数为 其中K为系统的开环增益,积分环节的个数称为系统的型号。,3.3.1 稳态误差和控制系统类型,3.3.2 稳态误差系数和稳态误差计算,1. 误差的计算,3.3.2 稳态误差系数和稳态误差计算,如果输入是单位阶跃信号Rs1/s,则sRs1。 当0时 当0时,,3.3.2 稳态误差系数和稳态误差计算,如果输入是单位速度信号Rs1/s2,则sRs1/s。 当0时 当1时,
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  • 简介:第五章 频率响应法,频率响应法主要是用开环系统的频率特性来分析闭环系统的性质,重点是稳定性。,5. 1.1 频率特性,如果系统的传递函数为Gs,那么Gjw就称为它的频率特性。 频率特性的物理意义 设系统的频率特性是Gjw,如果系统是稳定的,那么当输入是Asinwt的时候,系统的稳态输出为 A| Gjw|sinwt Gjw,5. 1.1 频率特性,5. 1.2 频率特性的描述,(直角坐标) (极坐标),在复平面作出Gjw的图象(w作为参数)称为Gjw的极坐标图(Nyquist plot); 以logw为横坐标,| Gjw |为纵坐标和以logw为横坐标,
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  • 简介:第四章 根轨迹,已知开环系统的零极点,当增益变化的时候,闭环系统的极点变化的轨迹。,4.1 闭环系统的根轨迹,4.1.1 根轨迹的定义 这一章考虑如下的反馈系统。 设开环传递函数为(zi,pj可能复数) 其中的Kr称为根轨迹增益。,,注意与开环增益不同,4.1 闭环系统的根轨迹,闭环系统的特征方程为 根轨迹就是当Kr变化时(通常是零变到正无穷大),闭环极点的轨迹。设分子和分母的次数分别为n和m,通常n≥m,由于闭环有n个复数根,故根轨迹有n根分支。 上式等价于,4.1.2 幅值条件和相角条件,其中第一个式子称为根轨迹的相角条件,第二个式子称为根轨迹的幅值条件。 注意到sz就是-z到
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  • 简介:5.2.6 最小相位系统和非最小相位系统,一个事实两个不同的传递函数可以有相同的幅频特性。例如 但是它们的相频变化的范围不同,,,,5.2.6 最小相位系统和非最小相位系统,定义在幅频特性相同的系统中,相频变化最小的那个系统称为最小相位系统。 结论一个最小相位系统没有右半复平面的零极点,也没有延迟环节。 应用最小相位系统的传递函数可以由幅频唯一确定。,,,,5.3 频域中的稳定性判据(Nyquist判据),Nyquist判据是用开环频率特性来判别闭环的稳定性(这个事实与根轨迹相同)。 设开环传递函数是,那么闭环的特征式是,5.3.2 幅角原理,幅角原理设Fs是从复数域C到复数域
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  • 简介:复习 1,第一章、第二章,第一章 内容提要,应知 开环和闭环 反馈控制原理 应会 作系统的方框图 (原则由粗到细),习题,图B1-2是补偿直流电机负载扰动的恒速调节系统。 1 试分析系统补偿直流电机负载扰动的工作原理(当由于电机负载增大使转速降低,系统如何使转速恢复); 2 为达到补偿目的,电压放大的输出极性应当是怎样的为什么 当负载增大时,电机的转速降低,反电势下降,电枢回路电流增大,通过电阻R的电流也加大,此时电阻两端电压反馈到系统的输入端,经放大后,直流电机电枢回路的电流增加,使转速恢复到设定值。 为达到补偿目的,电压放大的输出电压应为负值(与输入极性相反)。,,第二章
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  • 简介:第四章 根轨迹(2),根轨迹是系统分析和设计的主要工具之一,由于时间决定的教学内容的取舍,我们只讲频率域的分析和设计。这里只是简单提及。,复习,根据开环传递函数绘制闭环的根轨迹 根轨迹绘制法则 根轨迹分支数 根轨迹起点和终点 实轴上的根轨迹 复平面上根轨迹 根轨迹的渐近线 根轨迹的分离点和汇合点 根轨迹与虚轴的交点 根轨迹的出射角与入射角,典型问题,绘制根轨迹;基本和变化 例如果单位反馈系统的开环传递函数是 求当a从零到正无穷大变化时,闭环极点的变化。 闭环系统的特征方程是 化成根轨迹形式,典型问题,根轨迹证明题 例如果单位反馈系统的开环传递函数是 证明它
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  • 简介:3.4 动态响应分析,3.4.1 动态响应指标,,1。典型响应,2. 指标最大超调量MP,3.4.1 动态响应指标,,调整时间ts进入稳态误差带的时间。 延迟时间td首次达到稳态值50的时间。 上升时间tr首次达到稳态值100的时间。,3.4.2 一阶系统,1. 一阶系统的典型结构,,,,,,,,,1/Ts,Cs,Es,Rs,-,3.4.2 一阶系统,2. 单位阶跃响应,3. 单位阶跃响应分析,3.4.3 二阶系统,1. 二阶系统的典型结构,,,,,,,,,Cs,Es,Rs,根据0,01分别讨论。重点是01。,-,3.4.4 欠阻尼二阶系统的阶跃响应
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