控制工程课件第七章(校正)版资料.ppt

作业 [1]P274: 7-5； P274: 7-1 作业 [2]P275: 7-10；必做 P276: 7-15 选做 作用：可改变系统的型别及参数 控制器 受控对象 校正器 例1. 反馈校正后 §7-3 反馈校正 作用：可改变系统的型别及参数 控制器 受控对象 校正器 例2. 反馈校正后 §7-3 反馈校正 作用：只是改变了系统的参数! 控制器 受控对象 校正器 例3. 反馈校正后 §7-3 反馈校正 例4. 控制器 受控对象 校正器 反馈校正后 改变系统的参数 §7-3 反馈校正 对于单位负反馈系统而言， 系统的开环传递函数 ess 1(t) ess t1(t) §7-4 改善二阶系统响应特性的两种措施 改善二阶系统响应特性的两种措施： + ① 引入误差信号的比例-微分控制 ②引入输出信号的速度反馈控制 §7-4 改善二阶系统响应特性的两种措施 斜坡输入时，要求 + ① 引入误差信号的比例-微分控制 §7-4 改善二阶系统响应特性的两种措施 阶跃时 ②引入输出信号的速度反馈控制 §7-4 改善二阶系统响应特性的两种措施 斜坡输入时，要求 阶跃时 ▲ 了解控制系统校正的基本概念和校正方式：串联校正、反馈校正、干扰补偿校正和前置校正； ▲ 掌握在串联校正中所采用的超前校正环节、滞后校正环节、滞后—超前校正环节、PID校正器的传递函数及其特点和作用； ▲ 了解串联校正和反馈校正的设计方法和步骤。 四、自控系统校正的基本要求 一、控制系统的一般概念 1、自控系统的基本控制方式： 控制器 受控对象 开环控制方式： 闭环控制方式： 开环传递函数 闭环传递函数 干扰 总 复 习 在控制系统稳定的前提下，分析系统的“稳”、“快”、“准”三方面控制性能。 3、其它基本概念： 控制系统的阶次及型别、最小相位环节及系统、时域响应、频域响应、系统的误差与偏差、负反馈、主导极点与偶极子。 2、自控系统的性能指标： 一、控制系统的一般概念 总 复 习 微分方程(组) 动态方框图 拉氏变换 传递函数 等效变换 拉氏变换 象方程组 ①由系统列微分方程(组)； ②由系统绘制动态方框图； ③由系统动态方框图求传函； ④由系统典型响应(曲线)求传函； ⑤由系统频率响应曲线求传函； ⑥对于电子网络还可以利用S域 模型求传函； 二、自控系统动态数学模型的建立及转换 总 复 习 一阶典型系统: [时域分析] 三、自控系统性能分析：时域分析法 频域分析法 总 复 习 0 j -1 [其中q 为开环零极点的个数； p 为开环右极点的个数。] 乃奎斯特稳定判据： [频域分析] 三、自控系统性能分析：时域分析法 频域分析法 一阶典型系统: 总 复 习 * * 第七章 控制系统的综合与校正 §7-1 系统校正概述 §7-2 串联校正 §7-3 反馈校正 基 本 要 求 ▲ 了解控制系统校正的基本概念和校正方式：串联校正、反馈校正、干扰补偿校正和前置校正； ▲ 掌握在串联校正中所采用的超前校正环节、滞后校正环节、滞后—超前校正环节、PID校正器的传递函数及其特点和作用； ▲ 了解串联校正和反馈校正的设计方法和步骤。 第七章 控制系统的综合与校正 自动控制系统是由受控对象和控制装置组成的。根据受控对象及其技术要求来设计控制系统时，需要进行大量地分析计算，考虑的问题也是多方面的。既要保证有良好的控制性能，又要兼顾到工艺性、经济性以及使用寿命，体积和重量也是不容忽视的。设计工作既要有理论作为指导，又要重视实践经验，往往还要配合许多局部和整体的模拟实验。本章只从控制性能的观点出发，讨论自控系统的设计问题。 §7-1 控制系统校正概述 一、控制系统的设计与校正问题： 1、充分了解受控对象，明确其性能要求； 2、确定性能指标；P217 3、选择基本的控制元部件； 时域指标： 4、系统的校正； §7-1 控制系统校正概述 对于高阶系统 对于二阶系统 闭环频域指标： 开环频域指标： 二、控制系统的校正方式： 控制器 受控对象 原系统 内部校正 校正器 控制器 受控对象 控制器 受控对象 校正器 内部校正 串联校正 反馈校正 外部校正 §7-1 控制系统校正概述 校正器 控制器 受控对象 控制器 受控对象 校正器 前置校正 干扰补偿校正 外部校正 二、控制系统的校正方式： 控制器 受控对象 原系统 内部校正 外部校正 §7-1 控制系统校正概述 干扰补偿校正 前置校正 结构不稳定系统！ [例]：试求图示各系统中干扰引起的稳态误差ess2 ？ ＋ ＋ ＋ ＋ 串联校正 反馈校正 控制器 受控对象 校正前的控制系统: 校正器 控制器 受控对象 串联校正后