控制系统仿真 第五章控制系统CAD学习资料.pptVIP

自动控制系统仿真Thesimulationofautomaticcontrolsystem第五章控制系统CAD控制系统稳定性分析控制系统稳定性分析控制系统稳定性分析控制系统稳定性分析第五章控制系统CAD控制系统时域分析控制系统时域分析求取系统单位阶跃响应：step()求取系统的冲激响应：impulse()控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析例：绘制下列系统的方波响应，其中方波的周期为4秒，持续时间为10秒，采样周期为0.01秒。控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析控制系统时域分析第五章控制系统CAD控制系统频域分析控制系统频域分析控制系统频域分析控制系统频域分析控制系统频域分析控制系统频域分析控制系统频域分析第五章控制系统CAD控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析控制系统根轨迹分析第五章控制系统CAD控制系统设计方法超前校正超前校正超前校正——频率响应法1.根据稳态误差要求确定开环增益K2.绘制待校正系统对数频率特性，计算相角裕度3.根据截止频率要求，计算超前网络参数和选，由确定或由期望相角裕度得出确定再由确定得4.绘制校正后对数频率特性5.验算已校正系统的相角裕度，若不满足要求，重选控制系统设计方法控制系统设计方法控制系统设计方法控制系统设计方法控制系统设计方法控制系统设计方法控制系统设计方法滞后校正滞后校正滞后校正——频率响应法根据稳态误差要求确定开环增益K绘制待校正系统对数频率特性，确定剪切频率和幅值裕度，相角裕度根据相角裕度要求，选择由控制系统设计方法查表r=50°时w=0.4877，mag=8.9526控制系统设计方法控制系统设计方法控制系统设计方法滞后超前单纯采用超前校正或滞后校正均只能改善系统暂态或稳态一个方面的性能。若未校正系统不稳定，并且对校正后系统的稳态和暂态都有较高要求时，宜于采用串联滞后-超前校正装置。利用校正网络中的超前部分改善系统的暂态性能，而校正网络的滞后部分则可提高系统的稳态精度。用频率特性法设计串联校正装置除可按本节前述分析方法和步骤之外，还可以按期望特性法去设计。滞后超前滞后-超前校正滞后-超前校正r=40°，控制系统设计方法例5-6控制系统设计方法例5-7基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计控制系统设计方法一阶倒立摆系统模型问题的提出：独轮自行车，机器人行走过程中的平衡控制，火箭发射中的垂直度控制，卫星飞行中的姿态控制，海上钻井平台的稳定控制，飞机的安全着陆控制。一阶倒立摆系统模型一阶倒立摆系统模型基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计第五章控制系统CAD控制工具箱——模型转换5.ss2tf：系统状态空间形式变传递函数形式6.ss2zp:状态空间变零极点增益形式7.tf2ss:传函形式变状态空间形式8.tf2zp：传函形式变零极点增益形式9.zp2ss:零极点增益形式为状态空间形式10.zp2tf:零极点增益形式变传函形式控制工具箱——系统特性1