自动控制原理ZIDONGKONGZHIYUANLI稳态误差与系统结构参数的关系输入信号作用下的稳态误差与系统结构参数的关系当系统只有输入r(t)作用时,系统的开环传递函数为()())(()GsHssEBs()GsREC()HsB将G(s)H(s)写成典型环节串联形式:220122221220()(1)(21)()()(1)(21)()KNsKsssGsHssTsTsTssDs求得0R00()E(s)=E(s)Φ()()()()()νERνsDssRsRssDsKNs式中,为开环增益;为积分环节的个数...
自动控制原理ZIDONGKONGZHIYUANLI稳态误差与系统结构参数的关系输入信号作用下的稳态误差与系统结构参数的关系当系统只有输入r(t)作用时,系统的开环传递函数为()())(()GsHssEBs()GsREC()HsB将G(s)H(s)写成典型环节串联形式:220122221220()(1)(21)()()(1)(21)()KNsKsssGsHssTsTsTssDs求得0R00()E(s)=E(s)Φ()()()()()νERνsDssRsRssDsKNs式中,为开环增益;为积分环节的个数...
自动控制原理CONTENTS离散系统的稳态误差13-201离散系统的稳态误差由于离散系统没有唯一的典型结构形式,所以误差脉冲传递函数也给不出一般的计算公式。离散系统的稳态误差需要针对不同形式的离散系统求取。()ez(t)r(t)cG(s)e(t))(*te()11)(())(GzzREzez误差脉冲传递函数13-301离散系统的稳态误差()11)(())(GzzREzez误差脉冲传递函数若系统稳定,则可以应用终值定理*11()lim()lim(1)()tzeetzEz...
自动控制原理CONTENTS离散系统稳定性02稳定性判据01稳定性稳定性14-301离散系统稳定性1.定义:对有界输入序列,其输出序列有界,则该离散系统稳定2.离散系统的稳定性充要条件:系统闭环脉冲传递函数的所有极点(或离散系统的所有特征值)都位于Z平面上一个以原点为圆心的单位圆内14-4(s)H(t)r(t)cG(s)e(t)()*te(t)b典型离散控制系统zGHzGzRCzz1zRzGHGzCz1trtR...
自动控制原理CONTENTS02脉冲传递函数01差分方程离散系统数学模型15-2离散系统数学模型,2,1,0(),nnr离散系统输入序列输出序列输入序列,2,1,0(),ncn输出序列在离散时间系统理论中,信号总是以序列的形式出现。将输入序列r(n),n=0,±1,±2,,变换为输出序列c(n)的一种变换关系,称为离散系统。15-3离散系统数学模型离散系统数学模型差分方程脉冲(Z)传递函数离散状态空间模型线性定常离散系统:离散模型满足线性叠...
自动控制原理CONTENTS02离散控制系统01连续与离散系统离散系统的基本概念连续与离散系统15-301连续与离散系统1.连续与离散系统连续系统控制系统中所有信号都是时间变量的连续函数离散系统控制系统中有一处或者几处是离散信号•采样控制系统:离散信号•数字控制系统:数字信号15-401连续与离散系统2.信号1)连续信号(Continues-timesignal):连续时间,连续幅度信号,又称为模拟信号(Analogsignal)。()xt0510-1-0.500.5...
自动控制原理ZIDONGKONGZHIYUANLI稳态误差与系统结构参数的关系输入信号作用下的稳态误差与系统结构参数的关系当系统只有输入r(t)作用时,系统的开环传递函数为()())(()GsHssEBs()GsREC()HsB将G(s)H(s)写成典型环节串联形式:220122221220()(1)(21)()()(1)(21)()KNsKsssGsHssTsTsTssDs求得0R00()E(s)=E(s)Φ()()()()()νERνsDssRsRssDsKNs式中,为开环增益;为积分环节的个数...
自动控制原理CONTENTS系统校正习题讲解2系统校正习题讲解【例1】设单位反馈系统的开环传递函数试设计一串联超前校正装置,使系统满足如下指标(1)相角裕度大于45度(2)单位斜坡输入下稳态误差小于1/15rad(3)截止频率大于等于7.5rad/s()(1)kGsss3系统校正习题讲解串联超前校正方法•基本原理:利用相位超前特性增大相位裕量,以达到改善系统瞬态响应的目的。要求校正网络最大的相位超前角出现在系统的期望的截止频率(剪...
1.2自动控制系统分类1.1节内容回顾开环系统(无反馈)闭环系统(有反馈)1.按给定信号的形式恒值系统/程序系统/随动系统2.按系统数学性质线性系统/非线性系统3.按信号传递的形式连续系统/离散系统自动控制系统分类标准4.按输入输出变量的多少单变量系统/多变量系统5.按参数随时间变化定常系统/时变系统1.根据给定信号的形式(跟踪对象运动特性)(1)恒值控制系统:输入(给定)信号是一个恒定的数值,要求在干扰条件下输出在某一...
第六章控制系统的校正与设计校正:第一节系统校正的一般方法第二节控制系统的工程设计方法第三节控制系统设计举例在系统中附加一些装置改变系统的结构,从而改变系统的性能。第六章控制系统的校正与设计第四节MATLAB用于系统校正与设计第一节系统校正的一般方法系统校正的方法主要包括串联校正和反馈校正。一般说来,串联校正比较简单,反馈校正的设计往往需要一定的实践经验。本章仅讨论串联校正。第六章控制系统的校正与设计...
二阶系统时域分析在控制工程中,二阶系统的典型应用极为普遍,在分析和设计自动控制系统时,常常把二阶系统的响应特性视为一种基准,而且许多高阶系统在一定的条件下可以近似或者降阶为二阶系统来处理,所以二阶系统的动态分析显得尤为重要。什么是二阶系统呢?以二阶微分方程作为运动方程的控制系统,称为二阶系统。K为系统的开环放大系数。T为时间常数其闭环传递函数为:为了分析方便,将系统的传递函数改写成如下形式:ωn--...
1自动控制原理CONTENTS01定义最小相位系统02传递函数求解最小相位系统定义31最小相位系统定义最小相位系统、非最小相位系统和开环不稳定系统(1)最小相位系统:(2)非最小相位系统:(3)开环不稳定系统:有一个或多个极点位于复平面的右半平面所有开环零极点都位于复平面的左半平面所有开环极点都位于复平面的左半平面,有一个或多个零点位于复平面的右半平面。41最小相位系统定义【例】分析如下三个系统的幅频特性和相频特...
根轨迹与系统性能分析确定根轨迹上的特征根分析系统的暂态特性附加开环零点的影响附加开环极点的影响偶极子的影响0201030K1221211K5.2KKj0.5K0040501确定根轨迹上的特征根求特定的K*值对应的特征根时,可以采用试探法,在根轨迹图上用模值条件确定特征根的位置。通常先确定在实轴上的特征根,然后确定其它的复数特征根。例假设系统的结构图如图所示,它的开环传递函数为4)1)(()(()**sssKsDNsK试...
自动控制原理ZIDONGKONGZHIYUANLI欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应(01)ζ222()()2nnnωCsRssζωsω21,2j1nnsζωωζσωjdn为根的实部的模值;σζω为阻尼振荡角频率。21dnωωζ二阶欠阻尼系统的输出2221()2nnnωcssζωsωs22221()()nnndndsζωζωssζωωsζωω拉氏逆变换得:2()1e[cos(sin)]1nζωtddζctωtωtζ21()1es...
自动控制原理高阶系统的时域分析高阶系统的时域分析高阶系统分析的特点时间响应由简单函数组成如果闭环极点均具有负实部,系统稳定时间响应类型取决于闭环极点的性质和大小,形状与闭环零点有关分析方法由系统主导极点估算性能忽略偶极子的影响3/161.三阶系统的单位阶跃响应)2)((()22002nnnssssssnndsb02,1单位阶跃响应)sin(1)...
自动控制原理二阶系统性能的改善二阶系统性能的改善1.系统运行的平稳性与稳态精度矛盾2.要求在系统具有较高稳态精度的前提下提高平稳性1.比例+微分控制(PD控制)2.速度反馈控制3.加入校正装置(频域)改进措施:3/11例:下图表示引入了一个比例微分控制的二阶系统,系统输出量同时受偏差信号和偏差信号微分的双重控制。试分析比例微分校正对系统性能的影响。e(t)(t)e1(s)E)2(2nnssR(s)(s)CsTd二阶系统性能的改善4/11)...
自动控制原理过阻尼系统的动态特性分析当系统的输入信号为单位阶跃函数时,则系统的输出量为拉氏反变换得:过阻尼系统的动态特性分析sTsTsTTCs1)1/)(1/(1/)(211212//1211211()[()]1/1/1tTtThtLCseeTTTTsRs1()3/5响应曲线起始速度小,然后上升速度逐渐加大,到达某一值后又减小,响应曲线不同于一阶系统。过阻尼二阶系统的动态性能指标主要是调节时间ts,根据公式求ts的表达式很困难,一般用计算出...
自动控制原理欠阻尼二阶系统动态性能分析1.延迟时间dt)sin(111)(2tetcdtn令05.)(dtc21)sin(112tedtn)sin(1122tedtn5.0)sin(111)(2tetcdtn欠阻尼二阶系统动态性能分析3/14221)arccos1ln2sin(1dndntt在较大的值范围内,近似有ndt22.06.0110时近似表示为ndt7.01增大自然频率或减小阻尼,都可减小...
自动控制原理二阶系统的单位阶跃响应二阶系统的单位阶跃响应1.欠阻尼二阶系统的单位阶跃响应10欠阻尼二阶系统的阻尼比22,11nnjs特征根是具有负实部的共轭复数令n--衰减系数(与虚轴的距离)djs2,121nd--阻尼振荡频率(与实轴的距离)则1s2sn0j21n21n3/142222)(()()1,)(nnnsssRCssssR22222)(2112()())(dnnnnnsssssssRssC...
自动控制原理二阶系统的数学模型二阶系统的数学模型二阶系统:以二阶微分方程作为运动方程的控制系统。二阶系统的分析具有极其重要的实际意义,很多高阶系统在一定条件下可以用二阶系统近似分析。1.二阶系统的数学模型微分方程描述()()()2)(222rtctdtTdctdtTdctnT1()()()2()2222rtctdttdcdtctdnnn3/72222()1)()(())(nnnsssGsGsRCss)2(2nnssC(s)(s)R二阶系统结构图...
