Zx16_反馈校正.ppt

第7章 综合与校正 参数 性能 超前校正 问题？ 滞后校正 超前校正 最大超前相角 滞后校正 高频衰减 超前校正和滞后校正 校正单元的传递函数和Bode图 基本原理和特点 PID校正 P-比例控制 PI-提高稳态精度 PD-改善动态性能 滞后校正 超前校正 PID 校正的含义和传递函数 各单独环节的作用 能够利用传递函数进行简单的分析 （1）削弱被包围环节非线性特性的影响 （2）减小系统的时间常数 （3）消弱系统对参数变化的敏感性 基本概念清楚 基本原理清晰 基本方法熟练 时间响应 频率响应 脉冲响应 阶跃响应 一阶系统 二阶振荡系统 o Re Im β 频率响应 Nyquist 图 Bode 图 开环 闭环 稳定性 动态特性 稳态误差 0dB -180° 稳态误差 响应速度 稳定性 抗干扰 谐振峰值 谐振频率 带宽 第五章、稳定性分析 1、劳斯判据 2、奈氏判据（对数判据） 3、稳定性指标 什么是稳定？ ≠ 闭环系统稳定的条件 闭环系统极点在[s]左半平面 闭环系统特征方程系数判断 （劳斯判据） 开环频率特性轨迹判断 （奈氏判据） 开环对数频率特性轨迹判断 （对数判据） 稳定性的指标 1、劳斯判据 针对的是闭环传递函数的特征方程 劳斯数列的列写 特殊情况的处理 劳斯阵列 判据条件 第一列符号改变次数 右根的个数 2、奈氏判据 闭环系统稳定 闭环极点不在s右半平面 1+G(s)H(s)的零点不在s右半平面 1+G(jω)H(jω)的轨迹逆时针包围原点圈数为P G(jω)H(jω)的轨迹逆时针包围 （-1，j0)圈数为P ( I )根据ω由 0到+∞的开环频率特性进行判断 （II) 根据正负穿越概念进行判断 （III) 含积分环节时补充曲线的绘制 对于从0到+ ∞的开环轨迹，其补充轨迹为从G(0+)开始逆时针做的v?/2的圆弧。 V=1 V=2 V=2 V=3 3、稳定性指标 相位裕量的概念和求取方法 幅值裕量的概念和求取方法 相位裕量 在幅值穿越频率ωc上,使系统达到不稳定边缘所需要的额外相位滞后量. （一）相位裕量 相位裕量 幅值裕量 在相位等于 -180°的频率上,开环幅频特性|GH|的倒数。 （二）幅值裕量 1/Kg 只有当相位裕量和幅值裕量都为正时,系统才是稳定的. 第6章 稳态误差分析 误差传递函数 系统的型别的划分 按积分环节的个数进行划分 开环传递函数 稳态位置误差系数 稳态位置误差 （1）阶跃信号输入 稳态速度误差系数 稳态位置误差 （2）斜坡信号输入 （3）加速度输入 稳态加速度误差系数 稳态位置误差 1 - 1/s 1/2t2 - 1/s3 t - 1/s2 扰动量作用下的误差分析 减小误差的途径 第16节 反馈校正及期望频率法校正 加油呀！ 16.1 反馈校正 R G1 G2 Gc 用反馈校正装置包围对动态性能改善有妨碍作用的环节，形成局部反馈回路，适当选择反馈校正装置参数，可以使系统性能满足要求。 （1）降低系统对参数变化的敏感性 R G1 Kh 无位置反馈时，系数K1变化为K1+ΔK1时，该部分增益的相对增量为 采用位置反馈后，闭环回路的增益为 当K1有一个增量变化ΔK1后，其引起的闭环回路增益的变化量为 闭环回路增益的相对变化量为 反馈校正后，由于对象参数变化引起的增益变化量是校正前的1/（1+K1Kh)倍。 2、减弱被包围系统特性的影响 R G1 G2 Gc 开环传递函数为 若 则 此时，系统的特性几乎与被包围环节无关。 3、减小系统时间常数，提高响应速度 R G1 Kh 内回路的传递函数变为 增益下降可以通过放大器来弥补 时间常数下降可以提高系统的响应速度 R G1 Khs 内回路的传递函数变为 伺服电机采用速度反馈后，系统型别没有改变，但时间常数下降。 4、微分负反馈可以增加系统的阻尼 R Khs 16.2 串联校正的期望频率特性法 原始Gp(s) 预期 Q(s) 校正装置 为便于物理实现,应保证校正装置的传递函数为不太复杂的真有理分式. 期望开环频率特性 低阶模型 适应性较差,不易物理实现 高阶模型 较灵活,但比较复杂 典型4阶开环模型 -20 -40 -20 -40 -60 分频段综合 ■高增益原则 开环增益越大越好 在开环特性相角达到-π之前,增益应降到1以下. 0 -π ■剪切频率 工程上常用最小相位系统 ωc越大越好 考虑实际执行机构和被控对象的具体情况 ■中频段 稳定性差 爬行 高频段对系统性能的影响 ωc γωc γδωc 在阶跃输入下,系统瞬时最大加速度与截止频率及参数γ及δ有关. 应避免把γ和δ选取得过大