北京工业大学《自动控制原理》课件

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1、6.1一般校正作用分析6.2频率法校正6.3参考模型法校正第6章主要内容6.3参考模型法校正1.二阶参考模型校正二阶系统的最优模型二阶最优模型的性能指标开环频域指标c=0.707n；1=2c；闭环时域指标静态速度误差系数Kv=c；二阶参考模型法校正步骤作原系统的波德图L0()根据性能指标的要求作二阶参考模型L()校正装置的波德图-1-2-10例：已知系统的开环模型要求：Kv≥5，ts<0.3秒，试用二阶参考模型法作校正。解：1).作固有特性L0(ω)2).作二阶参考模型L(ω)3).求取校正装置∵静态速度误差系

2、数Kv=c2.四阶参考模型校正二阶至四阶参考模型的演变-2-1-3特点：低频段-提升增益，改善稳态精度中频段-不变，保证动态性能高频段-高频衰减快，抑制高频噪声注意：ω3=2ωc四阶参考模型四阶参考模型校正步骤作原系统的波德图L0()根据给定的稳态精度Kv，作期望特性的低频段依照给定的调节时间ts，估算开环截止频率c依照性能指标估算中频段宽度给定开环相位裕度给定时域性能指标给定闭环谐振峰值确定高频段转折频率由ω2作斜率为-2的直线，与低频段的相交点即为ω1将图中两特性相减，即得校正装置特性Lc()校验例：已知系统的固

3、有特性为要求：(1)Kv>200s-1(2)Mp<25%，ts<0.5s用四阶参考模型法作系统校正。解：1).作固有特性L0(ω)2).根据稳态性能要求，确定参考模型低频段高度3).估算开环截止频率c取4).确定中频段宽度由于ω3=2ωc5).确定高频段转折频率6).确定低、中频连接段转折频率ω1得到四阶参考模型：7).确定校正装置传函8).校验作业：P2566-10总复习一、自动控制系统的基本概念自动控制(自动装置代替手动)反馈控制(闭环控制：利用偏差进行控制)自动控制系统的组成(被控对象、控制装置)自动控制系统的要求(

4、稳、准、快)总复习二、控制系统的数学描述方法列写系统的微分方程(确定输入输出、列写各环节、消中间变量)函数f(t)(表达式和图形)的拉氏变换(记住常用信号和定理)拉氏反变换(部分分式法，求解微分方程)传递函数(典型环节，机理分析法，复数阻抗法，结构图变换法，Mason法)总复习三、时域分析法时域分析的概念(典型输入信号的特点、一般响应及其关系、性能指标(稳态、暂态))一阶系统(传函、单位阶跃响应、性能指标)二阶系统(传函、阻尼比与单位阶跃响应、欠阻尼性能指标、改善动态性能的方法)稳定性分析(充要条件、Routh判据)稳态误差

5、分析(系统有ess的前提，Kp、Kv、Ka的定义，0、I、II型系统和输入信号对ess的影响分析)总复习四、频率分析法典型环节的频率特性开环传函的Nyquist图和Bode图(及反之)利用Nyquist判据定性分析，相位裕度γc进行定量分析开环频率特性分析(低频段高度与稳态性能、相位裕度γc与Mp、截止频率ωc与ts)总复习五、控制系统的校正频率法超前校正(利用最大相位超前角)频率法滞后校正(利用高频衰减率)二阶参考模型校正法15-1-2204100