不引入速度反馈开环增益闭环传递函数-北京科技大学自动化学院.ppt

2005-11-23*-4超前校正及其参数的确定7-5滞后校正及其参数的确定7-*北京科技大学自动化学院自动化系*系统校正的几种常见古典方法超前校正滞后校正PID模型形式PID控制规律分析PID控制器参数的整定方法本章要点*北京科技大学自动化学院自动化系*系统分析:在系统的结构、参数已知的情况下,计算出它的性能。系统校正:在系统分析的基础上,引入某些参数可以根据需要而改变的辅助装置,来改善系统的性能,这里所用的辅助装置又叫校正装置。一般说来,被控对象(G2(S))的模型结构和参数不能任意改变,可以称之为控制系统的“不可变部分”。如果将这个被控对象简单地组成一个反馈系统,常常不能满足控制要求。为此,人们常常在系统中引入某种环节——校正装置(G1(S)),以改善其性能指标。*北京科技大学自动化学院自动化系*当时,可以求得当时,有恒定成立。说明系统输出Y(s)不受干扰N(s)的影响。(1)对干扰补偿的前馈补偿被控对象我们已经初步学过的几种校正方法:*北京科技大学自动化学院自动化系*(2)*北京科技大学自动化学院自动化系*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。1-+(3)*北京科技大学自动化学院自动化系*系统开环传递函数闭环传递函数:等效阻尼比:*北京科技大学自动化学院自动化系*分析系统的开环传递函数为右图是采用了速度反馈控制的二阶系统。试分析速度反馈校正对系统性能的影响。U(s)Y(s)--kts(4)*北京科技大学自动化学院自动化系*式中kt为速度反馈系数其中:为系统的开环增益(不引入速度反馈开环增益)闭环传递函数:*北京科技大学自动化学院自动化系*等效阻尼比:显然,所以速度反馈可以增大系统的阻尼比,而不改变无阻尼振荡频率ωn,因此,速度反馈可以改善系统的动态性能。在应用速度反馈校正时,应适当增大原系统的开环增益,以补偿速度反馈引起的开环增益减小,同时适当选择速度反馈系数Kt,使阻尼比ξt增至适当数值,以减小系统的超调量,提高系统的响应速度。以上的校正方法均具有重要的实际意义,本章重点讲解一种工程上最为常用的PID控制器的设计与实现。