ghx第三章 控制系统的稳定性及特性一.ppt

上节回顾什么是结构图? 方块图+传递函数=结构图结构图等效变换输入量、输出量之间的关系保持不变(信号守恒)。)()()()( 321sGsGsGsG?)()()()( 321sGsGsGsG???)()(1 )()(sHsG sGsG??串联并联信号流图上节回顾 P k —从输入节点与输出节点的第 k 条前向通道的传输; ?—信号流图的特征式。? k—在?中除去所有与第 k条前向通路相接触的回路增益项后剩下的余因子。—对输入节点与输出节点间所有可能的 k条通路求和。 134) - (2 )( )()(????? k kkPsR sYsG 梅逊公式: 135) - (2 1 ,,,?????????? fed fed cb cb a aLLLLLL 开环传递函数典型的反馈控制系统如图 3-1 所示。反馈通道传递函数前向通道传递函数输出断开后, 将反馈通道H(s)的? 1)- (3)()()()( )()(sHsGsGsR sBsG pc L??为: 系统开环传递函数定义闭环传递函数 0 传递函数:令D(s) 给定输入作用下的闭环 1)? 3)- (3)(1 )()()()()(1 )()()( )()(sG sGsGsHsGsG sGsGsR sYsT L pc pc pc R?????0)( )2?sR 传递函数:令扰动输入作用下的闭环 4)- (3)(1 )()()()(1 )()( )()(sG sGsHsGsG sG sD sYsT L p pc p D?????闭环传递函数参考输入和干扰输入同时作用下系统的总输出: 5)- (3 )(1 )()()()()()()()()()(sG sDsGsRsGsGsDsTsRsTsY L p pc D R?????)(1 )()()()(sG sDsGsDsT L p D??)(1 )()()()()(sG sRsGsGsRsT L pcR??) ( 其拉普拉斯变换为: 主反馈信号给定输入信号偏差7-3 6)- (3 )()()( )()()(sBsRsE tbtrte????偏差传递函数 8)- (3)(1 1 )()()(1 1 )( )()(sG sHsGsG sR sEsTL pc RE?????1)参考输入 R(s) 作用下的偏差传递函数 2)干扰输入 D(s) 作用下的偏差传递函数 9)- (3)(1 )()( )()()(1 )()( )( )()(sG sHsG sHsGsG sHsG sD sEsT L p pc p DE??????? 10) - (3 )(1 )()()()()()()()()(sG sDsHsGsRsDsTsRsTsE L p DE RE?????3)总偏差偏差传递函数★闭环系统的特征方程★闭环传递函数各表达式的公共分母多项式均为: 特征多项式方程: 11) - (30)(1??sG L)(1)()()(1sGsHsGsG L pc???若考虑多项式有理分式形式)()()(sDsNKsG LLgL? N L和D L的最高阶项系数为 1。 Kg :根轨迹增益。)(1 )()()( )()(sG sGsGsR sYsT L pc R???)(1 1)( )()(sGsR sEsT L RE???0)()()(????sNKsDs LgL 闭环系统的特征方程: 第三章控制系统的稳定性及特性华南理工大学自动化科学与工程学院控制系统的结构及其传递函数闭环系统的稳定性反馈控制系统的特性复杂反馈控制系统的基本结构及其特性利用 MATLAB 分析系统的稳定性及特性反馈控制系统本章知识体系