西北工業(yè)大學(xué)自動控制原理.ppt
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自動控制原理,西北工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院 自 動 控 制 原 理 教 學(xué) 組,自動控制原理,本次課程作業(yè)(13) 3 29, 30, 33, 37, 39,課程回顧,3.6.1 誤差與穩(wěn)態(tài)誤差 誤差定義: (1)按輸入端定義誤差;(2)按輸出端定義誤差 穩(wěn)態(tài)誤差: (1)靜態(tài)誤差; (2)動態(tài)誤差,3.6.2 計算穩(wěn)態(tài)誤差的一般方法 (1)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (2)求誤差傳遞函數(shù) (3)用終值定理求穩(wěn)態(tài)誤差,3.6.3 靜態(tài)誤差系數(shù)法 (1)靜態(tài)誤差系數(shù): Kp, Kv, Ka (2)計算誤差方法 (3)適用條件,3.6.4 干擾作用引起的穩(wěn)態(tài)誤差分析,1)系統(tǒng)穩(wěn)定 2)按輸入端定義誤差 3)r(t)作用,且r(t)無其他前饋通道,舉 例,例1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示,當(dāng)r(t)=t 時,要求ess0.1,求K的范圍。,解.,K,0,10 K 15,自動控制原理,(第 13 講),3 線性系統(tǒng)的時域分析與校正,3.1 概述 3.2 一階系統(tǒng)的時間響應(yīng)及動態(tài)性能 3.3 二階系統(tǒng)的時間響應(yīng)及動態(tài)性能 3.4 高階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)及動態(tài)性能 3.5 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 3.6 線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 3.7 線性系統(tǒng)時域校正,自動控制原理,(第 13 講),3.6 線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 3.7 線性系統(tǒng)時域校正,3.6.5 動態(tài)誤差系數(shù)法(1),動態(tài)誤差系數(shù)法 用靜態(tài)誤差系數(shù)法只能求出誤差的穩(wěn)態(tài)值 ;而穩(wěn)態(tài)誤差隨時間變化的規(guī)律無法獲得。 用動態(tài)誤差系數(shù)法可以研究誤差中的穩(wěn)態(tài)分量 隨時間的變換規(guī)律。,3.6.5 動態(tài)誤差系數(shù)法(2),(1) 動態(tài)誤差系數(shù)法解決問題的思路,3.6.5 動態(tài)誤差系數(shù)法(3),例1 兩系統(tǒng)如圖示,要求在4分鐘內(nèi)誤差不超過6m,應(yīng)選用哪個系統(tǒng)? 已知:,解 .,(2)動態(tài)誤差系數(shù)的計算方法 系數(shù)比較法 長除法,比較系數(shù):,3.6.5 動態(tài)誤差系數(shù)法(4),3.6.5 動態(tài)誤差系數(shù)法(5),說明:es(t) 是 e(t) 中的穩(wěn)態(tài)分量,解.,比較系數(shù)得,例2 以例1中系統(tǒng)(1)為例,3.7 線性系統(tǒng)時域校正(1),校正:采用適當(dāng)方式,在系統(tǒng)中加入一些結(jié)構(gòu)和參數(shù)可調(diào)整 的裝置(校正裝置),用以改善系統(tǒng)性能,使系統(tǒng)滿 足指標(biāo)要求。,校正方式: 串聯(lián)校正, 反饋校正, 復(fù)合校正,3.7 線性系統(tǒng)時域校正(2),3.7.1 反饋校正,反饋的作用,(1)減小被包圍環(huán)節(jié)的時間常數(shù),(2)深度負(fù)反饋可以有效降低被包圍環(huán)節(jié)的影響,(3)局部正反饋可提高環(huán)節(jié)增益,3.7.1 反饋校正 (1),例2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 (1)Kt=0 時系統(tǒng)的性能? (2)Kt 時,s, ts 變化趨勢? x=0.707時, s, ts =? (3)Kt ,r(t)=t ,ess變化趨勢? x=0.707時, ess=?,解. (1) 時,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定!,(2) 時,(2) 時 (3),3.7.2 復(fù)合校正,例4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示 (1) 確定K1,K2,配置極點(diǎn)于l1,2=-5j5; (2) 設(shè)計G1(s) ,使r(t)=t作用下essr=0; (3) 設(shè)計G2(s) ,使n(t)作用下en(t)0。,解.,(1),(2),(3),(1),線性系統(tǒng)的時域分析與校正,第三章小結(jié),時域分析法小結(jié)(1),自動控制原理13章測驗(yàn)題,一. 單項(xiàng)選擇題 ( 在每小題的四個備選答案中,選出一 個正確的答案,將其題號寫入題干的內(nèi),每小題 2分,共32分 ),時域分析法小結(jié)(2),時域分析法小結(jié)(3),時域分析法小結(jié)(4),時域分析法小結(jié)(5),時域分析法小結(jié)(6),時域分析法小結(jié)(7),時域分析法小結(jié)(8),時域分析法小結(jié)(9),時域分析法小結(jié)(10),1增加系統(tǒng)阻尼比,減小超調(diào)量的有效措施有 A增大閉環(huán)增益; B引入輸出的速度反饋; C減小開環(huán)增益; D增大開環(huán)增益; E引入誤差的比例-微分進(jìn)行控制。,二. 多項(xiàng)選擇題(在每小題的五個備選答案中,選出 二至五個正確的答案,將其號碼寫入題干的 內(nèi),正確答案沒有選全、多選或有 選錯的,該題無分,每小題 2分,共 14分),時域分析法小結(jié)(11),2某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 , 則稱該系統(tǒng)是 AI 型系統(tǒng); BII 型系統(tǒng); C二階系統(tǒng); D三階系統(tǒng); E一階無差系統(tǒng)。,時域分析法小結(jié)(12),3提高輸入作用下控制系統(tǒng)精度的主要措施有 A增大開環(huán)增益; B加比例-微分控制; C增大系統(tǒng)的型別; D加測速反饋; E對干擾進(jìn)行補(bǔ)償。,時域分析法小結(jié)(13),4典型二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)如圖所示, 可以確定該系統(tǒng) 是的欠阻尼系統(tǒng); 開環(huán)增益 ; 超調(diào)量= 40; D 調(diào)節(jié)時間 ; E是0型系統(tǒng)。,時域分析法小結(jié)(14),5若系統(tǒng) A開環(huán)穩(wěn)定,閉環(huán)不一定穩(wěn)定; B開環(huán)穩(wěn)定,閉環(huán)一定不穩(wěn)定; C開環(huán)不穩(wěn)定,閉環(huán)一定不穩(wěn)定; D開環(huán)不穩(wěn)定,閉環(huán)不一定不穩(wěn)定; E開環(huán)臨界穩(wěn)定,閉環(huán)不一定穩(wěn)定。,時域分析法小結(jié)(15),6為能同時減少輸入和干擾引起的穩(wěn)態(tài)誤差, 采用的有效措施是 A增大干擾作用點(diǎn)前的前向通道增益; B增加干擾作用點(diǎn)前的前向通道的積分環(huán)節(jié) 的個數(shù); C增大干擾作用點(diǎn)到輸出的前向通道增益; D增大干擾作用點(diǎn)至輸出的前向通道的積 分環(huán)節(jié)個數(shù); E在反饋通道中增加積分環(huán)節(jié)。,時域分析法小結(jié)(16),7由以下條件,可以確定閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能 ( ) A閉環(huán)極點(diǎn); B開環(huán)零極點(diǎn); C閉環(huán)零極點(diǎn); D開環(huán)零極點(diǎn)及開環(huán)增益; E閉環(huán)零極點(diǎn)及閉環(huán)增益。,自動控制原理課程的任務(wù)與體系結(jié)構(gòu),自動控制原理,本次課程作業(yè)(13) 3 29, 30, 33, 37, 39,謝謝 !,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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