第八章反馈控制系统设计2.ppt
《第八章反馈控制系统设计2.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第八章反馈控制系统设计2.ppt(53页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第八章 反馈控制系统设计 (教材第10章),8-1 控制系统指标、参数及其调节回顾 8-2 控制系统校正的概念 8-3 常用校正装置及其特性 8-4 用Bode图设计超前校正网络 8-5 用Bode图设计滞后校正网络 8-6 用根轨迹设计超前校正网络 8-7 用根轨迹设计滞后校正网络 8-8 PID控制器 8-9 控制系统的反馈校正与干扰补偿 8-10 控制系统设计综合实例,第十八讲:校正网络设计 (8-5, 8-6单元,2学时),8-5 用Bode图设计滞后校正网络 8-6 用根轨迹设计超前校正网络,8-5 用Bode图设计滞后校正网络 与超前网络不同,配置滞后网络时,发挥作用的主要是幅度增
2、益的衰减,而不是滞后相角。因此,通常将新剪切频率配置在比零点频率大10倍频程处,在保证衰减达到 的同时,也减小了附加的相角损失。,(3)按照相角裕度、剪切频率的设计要求, 计算预期的剪切频率 。计算预期剪切频率时,应考虑滞后校正网络可能引起的附加滞后相角。 在通常情况下,该滞后相角的预留值可取为5o。,一、 设计步骤: (1)确定开环增益K,以满足对稳态误差的设计 要求。,(2)计算未校正系统的相角裕度,若不满足 设计要求,则继续下面的设计步骤。,(5)根据预期剪切频率 、未校正系统的幅值增益曲线,按下式确定网络参数,保证提供所需的增益衰减(过0dB线)。,(4)配置滞后校正网络的零点,为了确
3、保附加滞后相角不超过5o,滞后校正网络的零点频率 应比预期剪切频率 小10倍频程。,(6)计算滞后校正网络的极点 。,例题8.3 :控制系统如图所示,若要求: 1、校正后静态速度误差系数等于 2、相角裕度 幅值裕度 3、剪切频率 , 试设计串联校正装置。,二、用Bode图设计滞后校正网络,解:,(1)确定开环增益K,以满足对稳态误差的设计 要求。系统为I型系统,根据误差系数的要求,取:,(2)计算未校正系统的相角裕度,若不满足设计要求,则继续下面的设计步骤。因此,绘制原系统的Bode图,可以得到未校正系统的频率域参数:,可见,系统不稳定。需要积分型校正。,(3)按照相角裕度、剪切频率的设计要求
4、,计算预期的剪切频率 。计算预期剪切频率时,应考虑滞后校正网络可能引起的附加滞后相角。 在通常情况下,该滞后相角的预留值可取为5o。 因此,在未校正系统Bode图中,确定与相角 裕度对应的频率点,不妨取为:,(4)配置滞后校正网络的零点,为了确保附加滞后相角不超过5o,滞后校正网络的零点频率 应比预期剪切频率 小10倍频程,即:,(5)根据预期剪切频率 、未校正系统的幅值增益曲线,按下式确定网络参数,保证提供所需的增益衰减(过0dB线)。,即:,于是有:,Bode图上的滞后校正原理图,(6)计算滞后校正网络的极点 。,最后有:,可以绘制出 的Bode图。,滞后校正网络Bode图,验算性能指标,
5、例8.4 I型系统的校正网络设计。设计要求:相角裕度不小于45,系统的斜坡响应误差小于5%。,解:(1)首先由稳态性能指标确定K值。系统的斜坡响应误差小于5%,所以 (2) 设计要求:相角裕度不小于45,,(3)绘制未校正系统的Bode图,并据此进行控制设计。从图上可以轻易看出,未校正系统的幅值裕度(K的自由度大,取值适中)足够大,相位裕度为,这给我们提供了足够的设计空间。如果引入超前网络,幅值曲线将略有上升,剪切频率稍有增大(右移),带宽增大,响应加快,似乎可以实现。 如果引入滞后网络,幅值曲线将较大下降,剪切频率减小(左移),带宽减小,确保稳态精度和抗干扰能力,似乎也可以实现,都不会出现失
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第八 反馈 控制系统 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-2981109.html