第7章 线性系统的校正方法.ppt

第7章线性系统的校正方法
控制系统校正的概念 系统的设计过程一般有以下步。(1)拟定性能指标
性能指标是设计控制系统的依据,系统性能指标要切合实际需要,既要使系统能够完成给定的任务,但同时也要考虑实现条件和经济效果。
(2)初步设计初步设计是控制系统设计中的最重要的一环,主要包括下列几个内容。1)根据设计任务和设计指标,初步确定比较合理的设计方案,选择系统的主要元部件,拟出系统的原理框图。
3 )建立所选元部件的数学模型,并进行初步的稳定性分析和动态性能分析。
一般来说,这时的系统虽然在原理上能够完成给定的任务,但系统的性能一般不能满足要求的性能指标。
3)对于不满足性能指标的系统,可以在其中再加一些元件,使系统达到给定的性能指标。这一步就是本章要重点介绍的系统校正。
4)分析各种方案,选择最合适的方案。
(3)原理试验
(4)样机生产
校正的概念与校正方案
例:
调速系统中的比较器、触发器、可控硅整流装置、电动机及其励磁电路、测速发电机等这些装置一经选定后都有固定的特性,在系统校正中不再改变,因此, 这些元部件通常称为系统不可改变部分,而相应的用作校正的元部件(包括放大器),其参数和结构在设计过程中可根据性能指标的要求而定,所以称为可变部分。
校正概念:在系统不可变部分的基础上,加入适当的校正元件,使系统满足给定的性能指标.
校正方案有:
(1)串联校正
校正环节安置在前向通道里。
,图中, 、为系统的不可变部分, 为校正环节的传递函数。
校正前系统的闭环传递函数为
(7-1)
串联校正后系统的闭环传递函数为
(7-2)
(2)并联校正
。
校正前,系统的闭环传递函数为
()
并联校正后,系统的闭环传递函数为
()
可见,经过串联或者并联校正后,系统的闭环零点和极点均发生了变化,适当选取校正装置可以使系统具有期望的闭环零极点,从而达到期望的性能。
(3)反馈校正
校正装置可以再构成一个反馈通道
校正前,系统的闭环传递函数为
反馈校正后,系统的闭环传递函数为
反馈校正不仅具有串联校正或并联校正的功能,,反馈校正的元件一般不超过2~3个.
(4)前馈校正
在原系统中加一条前向通道
复合控制具有不改变系统闭环极点,同时提高
控制精度的特点