自动控制原理 教学课件 ppt 作者 孙优贤 王慧 主编第五章_6 系统性能分析 2课件.ppt

* 2) 微分作用(D) 稳态误差 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 3) 积分作用(I) 注: 闭环系统不稳定 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 4) PI 控制 (Ti=2) K＝2 稳态误差为零. 系统性能分析——控制器设计（示例） * 4) PI 控制(Ti=1) 注: 闭环系统临界稳定 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 5) PD 控制 稳态误差 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 6) PID 控制 稳态误差 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 7) 超前补偿 稳态误差 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 8) 滞后补偿 注: 闭环系统仅当K较小时稳定 K=0.001 K=0. 1 系统性能分析——控制器设计（示例） * 9) 微分作用超前近似 稳态误差 K=1 系统性能分析——控制器设计（示例） End. Thanks. Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 Performance characteristics-part 2 浙江大学控制科学与工程学系 自动控制原理 浙江大学控制科学与工程学系 第五章 线性系统的根轨迹法 * 主要内容 简介 根轨迹的基本概念 根轨迹绘制法则 广义根轨迹 系统性能分析—1 系统性能分析—2 ……… 1. 简介 2. 特征根的绘制(0 ζ 1) 3. 特征根的变换(ζ=0) 4. 高阶系统 5. 综合设计 6. 附加极点和零点 7. 控制器设计 理安寺 系统性能分析 * 问题： （1）由根轨迹不能得到满意的响应,怎么办？ （2）如何提高控制系统的性能？　 为了提高系统性能而进行系统校正(modifying)或根轨迹改造(reshape)称为“补偿(compensation)”。 补偿的目的是使系统稳定，具有满意的动态响应，以及有足够大的增益保证稳态误差不超过某个给定的最大值。 系统性能分析——综合设计 补偿器 对象 R(s) E(s) C(s) C(s) 控制器 对象 R(s) E(s) C(s) C(s) 补偿器 B(s) M(s) 补偿器 对象 R(s) E(s) C(s) * 考虑一个具有复数主导极点和一个附加实数极点p3的系统，如图所示, 闭环传递函数为 σ jω t C(t) p1 p2 p3 单位阶跃输入下的系统输出响应为 系统性能分析——附加极点 * σ jω t C(t) p1 p2 p3 σ t jω C(t) p1 p2 p3 当极点p3 向右侧移动, 幅值A3 增大，超调减少. 当 p3 接近但仍然在复数极点的左侧时, 时域上第一个峰值小于稳态值，最大超调可能出现在第二个峰值或后面的峰值 系统的响应： 系统性能分析——附加极点 * σ t jω C(t) p1 p2 p3 σ t jω C(t) p1 p2 p3 当 p3 位于复数极点在实轴的投影处, 响应是单调的, 例如, 没有超调. 这代表着临界阻尼状态, 复数极点则导致时域响应出现波纹（ripple）。 当 p3 位于复数极点的右侧, 则其为主导极点，系统响应特点为过阻尼. 系统性能分析——附加极点 系统的响应： * 由实数极点p3 作用的瞬态项为 ,其中 A3 0。 因此超调 Mp 减少, 稳态时间ts 有可能增大或减少. 幅值A3 取决于p3 相对于复数极点的位置. p3 越靠左侧, 幅值 A3越小， 对系统响应的影响越小. 若极点在复数主导极点左侧6倍远的位置，对系统响应的影响可以忽略不计 结论: 系统