上海交大 自动控制原理 课件 校正1.ppt

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、谐振角频率及带宽。,6.2 不同域中系统动态性能指标的相互关系,,6.3串联校正,我们只讲串联校正，讲述其中的超前校正和PID调节 超前校正网络 传递函数,,,,,6.3 串联校正,超前校正网络的性质,,的两个转角角频率为： 和 。,,,和,,通常，取2≤≤15。超前角为20°≤≤60°,6.3 串联校正,例 要求： ① 对单位速度输入，系统的稳态误差小于或等于,,② 相位裕量,。,,由于要求速度稳态误差小于等于 0.01rad； 因此Kv≥100。取k=100。 作出它的Bode图如右。 由图（或计算）相位裕度只有 不符合要求,,6.3 串联校正,求出要求超前的相位 通常加附加量5°~12°。附加量多少根据幅值穿越频率附近相频平稳度决定。 根据超前的相位确定,,求出要求超前相位。,确定 。,,,,6.3 串联校正,确定转角频率T 将原幅频为-3.8dB处选为新的幅频穿越频率。可以用计算和图中查出 得到补偿器的传递函数,,确定补偿器的转角频率。,检验,,,,,,6.3 串联校正,检验 讨论 一切都可以解析计算 如果检验不符合要求怎么办？ 增加附加量 两次超前,,检验,,,,,,,