自动控制原理课件.梅晓榕.ppt

School of Information Science & Engineering 1 设定位置 P6****题答案-+ 水箱水位控制量控制器被控对象测量元件放大 A点电位?u+- 电机减速器出水流量执行元件进水流量浮子连杆电位器给定元件(扰动) 电位器阀放大器 1-1 : 1-2 :-+ 水箱水位控制量控制器被控对象+- 浮子、杆杆出水流量执行元件进水流量期望水位(扰动) 阀 School of Information Science & Engineering 2 1-3 :伺服系统 1:线性 2:线性时变 5:线性定常 4:线性时变 6:线性时变 3:非线性水位被控变量控制器被控对象放大和补偿?u+- 放大执行元件电位器电动机放大器 u 1u 2发射架? 1-4 :程序控制系统。计算机是控制器,执行元件是步进电机。控制变量是***位移 x 测量元件 1-5 : School of Information Science & Engineering 3 回顾?比例环节?惯性环节(一阶) ?微分环节?积分环节?延迟环节?振荡环节(二阶) 1 1? Ts TssT i112 1 22?? Ts sT? K e -τs School of Information Science & Engineering 4 传递函数的性质传递函数的微观结构:时间常数、零极点表达式结构图的画法、化简方法回顾 School of Information Science & Engineering 5 闭环系统常用的传递函数开环传递函数前向传递函数)()()( )(sHsGsE sB??开环传递函数)()( )(sGsE sC??前向传递函数开环传递函数前向传递函数闭环传递函数??1 G(s) H(s) C(s) R(s) 图 2-11 反馈连接+ ± E(s) B(s) 单回环闭环系统传递函数回顾 School of Information Science & Engineering 6 )()()()(1 )()( 21 2sNsHsGsG sGsC N??)()()()(1 )()()( 21 21sRsHsGsG sGsGsC R??系统的响应 C(s) 为)()()(1 )]()()( )[()()()( 21 12sHsGsG sNsRsGsGsCsCsC N R????? G 1(s)G 2(s) H( s) + R(s) C(s) 扰动 N( s)控制器被控对象测量元件+ - E(s)+ B(s)图2-12 有扰动作用的闭环系统 -12. 假设系统在开始时是静止的,输出和误差均为零。 School of Information Science & Engineering 7 4)参考输入下的偏差令N(s)=0 有)()()()(1 1)( 21sRsHsGsG sE R??5) 扰动输入下的偏差令R(s)=0 有)()()()(1 )()()( 21 2sNsHsGsG sHsG sE N???6)两个输入量同时作用于系统时的误差)()()(1 )()()()()()()( 21 2sHsGsG sNsHsGsRsEsEsE NR?????( 2-22 ) ( 2-23 ) ( 2-24 ) School of Information Science & Engineering 8 2)前向通道的作用由得知, 当?G 1(s)G 2(s)H(s) ?>>1时, 这表明闭环的传递特性基本与前向通道环节无关, 仅取决于反馈通道H(s) 的精度。 3) 系统的闭环极点与外部输入信号的形式和作用点无关, 同时也与输出信号的选取无关。仅取决于闭环特征方程的根。)( 1)( )(sHsR sC R?)()()()(1 )()()( 21 21sRsHsGsG sGsGsC R?? 1)外部扰动的抑制由得知, )()( 1)( )( 1sHsGsN sC N?0)( )(? sN sC N)()()()(1 )()( 21 2sNsHsGsG sGsC N??当?G 1(s)G 2(s)H(s) ?>>1 时, 若还有?G 1(s)H(s) ?>>1, 则具有较强的抗干扰能力。 School of Information Science & Engineering 9 电气网络的运算阻抗 u iu oR 1R 2 C 1C 2 i微分方程?传递函数电气网络?运算阻抗传递函数解: u (s) i u (s) oR 1R 2 1/C s 1 1/C s 2 I(s)sRC RRsC RsCz 11 111 1111 1 1????? 22 21RsC z?? 222111