機(jī)械工程控制基礎(chǔ)-系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正
機(jī)械工程控制基礎(chǔ),第六章系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正,本章主要內(nèi)容,第六章 系統(tǒng)的性能指標(biāo)與校正,6.1,系統(tǒng)的性能指標(biāo),6.2,系統(tǒng)的校正,6.3,串聯(lián)校正,6.4 PID,校正,6.5,反饋校正,6.6,順饋校正,6.1,系統(tǒng)的性能指標(biāo),6.2,系統(tǒng)的校正,校正（或稱補(bǔ)償）,：就是指在系統(tǒng)中,增加新的環(huán)節(jié),，以,改善,系統(tǒng),的,性能,的方法示例分析：,校正的分類：,根據(jù)校正環(huán)節(jié)在系統(tǒng)中的聯(lián)接方式劃分，有,串聯(lián)校正、反饋校正,和,順饋校正,；,根據(jù)校正裝置的構(gòu)成元件劃分，有,無(wú)源校正,和,有源校正；,根據(jù)校正環(huán)節(jié)的特性劃分，有,超前校正,和,滯后校正,以及,滯后,超前校正1,）串聯(lián)校正,：,校正裝置與前項(xiàng)通道串聯(lián)串聯(lián)校正,是應(yīng)用最廣泛的校正方法，它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)串聯(lián)校正裝置常置于系統(tǒng)前向通道的能量較低的部位，以減少功率損耗2,）反饋校正（并聯(lián)校正）：,分為：位置反饋校正,和速度反饋校正校正裝置與系統(tǒng)按反饋方式連接反饋校正,的信號(hào)是從高功率點(diǎn)轉(zhuǎn)向低功率點(diǎn)，常采用無(wú)源校正裝置當(dāng)必須改造未校正系統(tǒng)某一部分特性方能滿足性能指標(biāo)要求時(shí)，應(yīng)采用反饋校正3,）順饋校正,：,有輸入,/,擾動(dòng)直接校正系統(tǒng)。
6.3,串聯(lián)校正,相位超前校正,是利用校正環(huán)節(jié)的相位超前補(bǔ)償原系統(tǒng)的相位滯后，以增大校正后系統(tǒng)的相位裕度，也使得系統(tǒng)剪切頻率增大，提高了系統(tǒng)的快速性一、相位超前校正,串聯(lián)校正又分,增益調(diào)整,相位超前校正,相位滯后校正,相位滯后,超前校正,相位超前校正示例：,穩(wěn)定，相位裕度不夠,穩(wěn)定，相位裕度足夠,不穩(wěn)定,穩(wěn)定,相位超前校正設(shè)計(jì)舉例,性能要求：,(1),單位斜坡輸入時(shí)，,e,ss,=0.05,(2),相位裕度,50,(3),幅值裕度,K,g,10dB,解：經(jīng)過(guò)相位超前校正后，系統(tǒng)的方框圖如下：,1.,原系統(tǒng),G,K,(s)=,原系統(tǒng)的開(kāi)環(huán),Bode,圖,17,-6.2dB,校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán),Bode,圖（,紅線所示,）,二、相位滯后校正,(dB),-90,0,0,相位滯后環(huán)節(jié)的,Bode,圖,校正前后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán),Bode,圖對(duì)比：,校正前：,增益幅度,=-8dB,相位裕度,=-20,系統(tǒng)不穩(wěn)定,校正后：,增益幅度,=11dB,相位裕度,=40,系統(tǒng)穩(wěn)定,三、相位滯后,超前校正,6.4 PID,校正,一、,PD,調(diào)節(jié)器,方框圖,Bode,圖,二、,PI,調(diào)節(jié)器,方框圖,Bode,圖,三、,PID,調(diào)節(jié)器,方框圖,Bode,圖,6.5,反饋校正,反饋校正可以改善系統(tǒng)性能，還可減少內(nèi)擾的影響。
例,6-6,1,）系統(tǒng),a,中,2,）系統(tǒng),b,中,系統(tǒng)最大超調(diào)量降低50,s(0.05s+1),50,s(0.05s+1),1+,s,例,6-7,局部傳遞函數(shù),6.6,順饋校正,順饋校正不改變系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但能降低系統(tǒng)的誤差例,6-8,校正前,校正后,若,則,X,0,=X,i,消除偏差和誤差，并保持傳遞函數(shù)分母不變順饋校正,例,6-9,某系統(tǒng)控制方框圖如圖（,a,）,現(xiàn)設(shè)計(jì)校正環(huán)節(jié),G(s),進(jìn)行校正（如圖,b,），試問(wèn),G(s),取多少時(shí)，可消除干擾,N(s),對(duì)輸出結(jié)果的影響？,若,，則可消除干擾,N(s),對(duì)輸出結(jié)果的影響若,X,i,=0,系統(tǒng)方框圖可簡(jiǎn)化為圖,(c),繼續(xù)簡(jiǎn)化為圖,(d),可見(jiàn)，,小結(jié)：,作業(yè)：,本章講述了系統(tǒng)的性能指標(biāo)以及校正的幾種類型，重點(diǎn)講解了串聯(lián)校正的幾種形式、原理、頻率特性及設(shè)計(jì)方法，略講了,PID,校正、反饋校正及順饋校正的特點(diǎn)及案例6.3,、,6.4,、,6.8,。
