自動(dòng)控制原理第6章

線性系統(tǒng)的校正方法主講人：控制系統(tǒng)性能指標(biāo)數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)分析系統(tǒng)校正內(nèi)容回顧第6章

線性系統(tǒng)的校正方法6.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正問(wèn)題6.2控制系統(tǒng)的校正方式6.3串聯(lián)校正6.4PID控制規(guī)律

海底隧道鉆機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)例：海底隧道從兩端分頭開(kāi)鉆，為保證隧道對(duì)接精度，使用激光引導(dǎo)系統(tǒng)，保證鉆機(jī)的直線方向。要求設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)的性能指標(biāo)滿足下述要求：(1)單位階躍擾動(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差≤0.1；(2)截止頻率

c≥4.2rad/s；

(3)相角裕量

≥45

?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)基本步驟1(1)分析被控對(duì)象的工作原理，明確控制要求，擬定性能指標(biāo)；閉環(huán)穩(wěn)定且具有一定的穩(wěn)定裕度時(shí)域：超調(diào)量頻域：相角裕度或諧振峰值系統(tǒng)以允許誤差快速跟蹤參考輸入信號(hào)時(shí)域：穩(wěn)態(tài)誤差，調(diào)節(jié)時(shí)間頻域：截止頻率或帶寬頻率具有抑制干擾的能力開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻高頻段具有快速衰減特性(2)選定控制裝置如測(cè)量元件、執(zhí)行元件和放大元件；(3)將選定的控制裝置與被控對(duì)象按一定方式組成控制系統(tǒng)，除放大元件增益可調(diào)外，其余部分結(jié)構(gòu)和參數(shù)固定；被控對(duì)象測(cè)量元件執(zhí)行元件放大元件-被控量干擾給定量實(shí)際角度期望角度K-R(s)期望角度C(s)實(shí)際角度-N(s)E(s)被控對(duì)象測(cè)量元件執(zhí)行元件放大元件-被控量干擾給定量角度傳感器電機(jī)鉆頭擾動(dòng)作用下閉環(huán)誤差傳遞函數(shù)：(1)單位階躍擾動(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差≤0.1；閉環(huán)穩(wěn)定條件是：K>0K≥10，取K

=10

K-R(s)期望角度C(s)實(shí)際角度-N(s)E(s)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：開(kāi)環(huán)頻率特性：

截止頻率和相角裕度均不能滿足性能指標(biāo)要求10-R(s)期望角度C(s)實(shí)際角度-N(s)E(s)(2)截止頻率

c≥4.2rad/s；相角裕量

≥45

。(4)當(dāng)調(diào)整放大增益不能滿足性能指標(biāo)要求時(shí)，需要在原系統(tǒng)中附加裝置來(lái)改善系統(tǒng)性能，這些參數(shù)和特性可以改變的附加裝置稱為校正裝置。被控對(duì)象測(cè)量元件執(zhí)行元件放大元件-被控量干擾給定量校正裝置

校正的概念2設(shè)計(jì)校正裝置使系統(tǒng)滿足性能指標(biāo)要求的過(guò)程稱為控制系統(tǒng)的校正。被控對(duì)象測(cè)量元件執(zhí)行元件放大元件-被控量干擾給定量校正裝置校正的實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變閉環(huán)