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控制系统校正的方法及技巧

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:控制系统的校正方法大体上可分为两类。对于一些典型的系统,频域的设计方法甚至可以得到非常好的结果。由于系统开环传递函数和具有单位反馈的闭环传递之间具有一一对应关系,而决定闭环稳定性的特征方程又完全取决于开环传递函数,因此用频域法进行设计时,通常在Bode图上进行。

控制系统校正的方法及技巧

控制系统的校正方法大体上可分为两类。

1.频域

频域法主要是根据系统开环Bode图利用适当校正装置,配合开环增益的调整来对原有系统Bode图进行修正,使修正后的系统符合指标要求。对于高阶系统,这些方法仍然不会遇到什么问题。对于一些典型的系统,频域的设计方法甚至可以得到非常好的结果。

由于系统开环传递函数和具有单位反馈的闭环传递之间具有一一对应关系,而决定闭环稳定性的特征方程又完全取决于开环传递函数,因此用频域法进行设计时,通常在Bode图上进行。结合前几章内容,系统通常要求为:

(1)在低频段,使增益尽可能高,保证稳态误差;

(2)在中频段,即在交界频率附近幅频特性曲线应当限制在-20 dB/dec左右,保证良好的动态特性与稳定性;(www.xing528.com)

(3)在高频段,开环幅频特性曲线尽可能快速衰减,以减小高频噪声与干扰的影响。

2.根轨迹法

添加校正装置,即对原有系统增加新的校正系统的开环零、极点,使原有系统的零、极点重新分布,从而满足闭环系统的性能要求。

上述方法都是建立在系统性能定性分析与定量估计的基础上的,但使系统满足性能要求的设计方法不唯一。在校正过程中,通常需要运用基本概念结合实际经验通过多次试凑参数,从而达到系统校正要求。

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