华南理工大学《自动控制原理》第7章.pdfVIP

制作:罗家祥 审校:胥布工 第七章第七章 线性控制系统的校正线性控制系统的校正 版本版本22.00 2011年6月主编修改版 华南理工大学华南理工大学 自动化科学与工程学院 第七章 线性控制系统的校正 制作-罗家祥 审校-胥布工 7.1 引言 7.2 校正的基本概念 7.37.3 频率法设计串联校正频率法设计串联校正 7.4 根轨迹法设计串联校正 77.55 PIDPID校正校正 7.6 反馈校正 77.77 利用利用MATLABMATLAB辅助控制系统的校正设计辅助控制系统的校正设计 7.8 小结 7.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 本章知识体系 校正方式、校正装置的 校正的动机校正的动机、、 设计方法设计方法、、常见校正装常见校正装 校校正的基本的基本 期望 置的特性以及校正装置 概念 性能指标 的实现 利用MATLAB进 基于频率法和根轨迹法的 行辅助校正设计行辅助校正设计 串联校正串联校正、PIDPID校正以及校正以及 的方法 反馈校正的设计方法 7.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 系统分析系统分析是指在是指在系统结构和参数已知系统结构和参数已知的情况下的情况下，建立建立 系统模型，利用前面各章节所介绍的时域法、根轨迹 法和频率法来分析系统的稳定性，计算动、静态性能 法和频率法来分析系统的稳定性，计算动、静态性能 指标，并研究系统性能与结构和参数之间的关系。 系统设计则是按控制系统的运行要求，提出各项期望 系统设计则是按控制系统的运行要求 提出各项期望 性能指标，然后根据被控对象的实际情况，合理地选 择控制方案及结构形式 综合确定参数和选择元器件 择控制方案及结构形式，综合确定参数和选择元器件， 通过仿真和实验，建立起能同时满足动、静态性能指 标的实用系统标的实用系统。。 7.1 引言 制作-罗家祥 审校-胥布工 反馈控制系统的设计步骤： （（11））理解被控过程理解被控过程，明确系统设计任务明确系统设计任务，分析输入信号及扰动信号的变化分析输入信号及扰动信号的变化 范围与特点，并将动、静态性能指标转化为时域、频域或零极点分布 位置指标。 （2 ）选择控制方案，常用的方案包括串联校正、反馈校正和复合校正等。 （3 ）选择测量、执行、放大等主要元部件。 （4 ）构造系统线性模型，如确定有效的平衡点，在信号变化容许范围内构 造小信号增量化模型，以传递函数、频率特性等方式描述系统模型。 （（55））分析稳态性能分析稳态性能，包括根据稳态误差要求计算系统包括根据稳态误差要求计算系统开环放大系数开环放大系数；考虑考虑 执行器死区、测量误差、放大器零漂误差等因素计算稳态误差。 （6）分析动态性能分析动态性能，设计控制器设计控制器，主要要包含校含校正环节的设计与实现环节的设计与实现。 （7）必要时改进工艺，更换测量元件、执行元件或甚至改变受控对象。 （8 ）建建立计算机模计算机模型仿真仿真。 （9 ）制作样机，调试、试运行等。