第六章线性系统的校正方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章线性系统的校正方法,本章重点,了解线性系统校正的基本概念及思路,掌握常用的校正方法及基本控制规律,6-1系统的设计与校正问题,概述,性能指标,校正方式,基本控制规律,一、概述,控制系统的设计过程：,任务要求,被控对象,性能指标,控制器,对控制系统的要求：技术经济指标,对设计者的要求：理论与经验,系统设计方法,一般设计方法：期望特性法，试探法,工程设计方法：简化方法，设计典型系统,优化设计方法：根据约束条件，寻找最优解,辅助工具：Matlab等仿真平台，各种搜索算法等,动力辊,支撑辊,工艺要求：,表面光洁度与平整度,金属组织应力,精度,生产效率,成品率,出料,铝锭,铝板轧制过程示意图,电控系统设计,由生产方式、功率等选择电机的容量及类型,选择供电方式,选样控制方式,性能指标：,速度控制：超调量，调节时间，稳态精度，抗扰性,厚度控制：精度，抗扰性,二、性能指标,时域性能指标：,频域性能指标：,闭环,开环,频域性能指标的选择,生产工艺要求,闭环频域,性能指标,开环频域性能指标,带宽选择,谐振峰值选择：近似公式,频域设计方法：三频段概念,带宽选择示意图,三、校正方式,串联校正,反馈校正,前馈校正,复合校正,按给定补偿的复合控制系统,按扰动补偿的复合控制系统,将抗扰性能与跟随性能分开设计,将稳态性能与动态性能分开设计,复合控制系统示意图,关键词：解耦,四、基本的控制规律,校正从数学本质上来说，就是一种算法,常用算法（控制规律）,比例P,微分D,积分I,组合：PI、PD、PID,、比例（P）控制规律,提高系统开环增益，减小系统稳态误差，,降低系统的相对稳定性,、比例微分（PD）控制规律,产生早期的修正信号，增大阻尼，改善稳定性，超调量下降,提供正的相位，提高,对稳态精度不影响，对噪声敏感,、比例积分（PI）控制规律,提高系统型别，附加开环零点，改善稳定性,、比例积分微分（PID）控制规律,增加一个极点，提高型别，稳态性能改善,两个负实零点，动态性能比,PI,更具优越性,I,积分发生在低频段，提高稳态性能,D,微分发生在中、高频段，改善动态性能,-常用校正装置及特性,无源校正网络,有源校正网络,一、无源校正网络,、超前校正网络,分度系数,m,+20,20lg,10lg,(,),L,(,),90,0,m,微分作用增强，一般取,校正时，取,通过提供正的相位，改善系统性能,不影响低频段,、滞后校正网络,分度系数,20logb,分析：,）、具有滞后的相位,校正后,2）、中频宽度不受影响,3）、低频段（1/T,1/bT）呈积分效应,不影响1/T之前段,4）、增加高频衰减,通过压低原系统特性曲线，提高,，造成,c,下降，影响快速性,3、滞后超前校正网络,二、有源校正,（略）,