《微型計算機控制技術(shù)賴壽宏版第四章ppt課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《微型計算機控制技術(shù)賴壽宏版第四章ppt課件（24頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計幾個概念幾個概念 1.對數(shù)頻率特性曲線對數(shù)頻率特性曲線一倍頻程 一倍頻程一倍頻程 一倍頻程十倍頻程十倍頻程十倍頻程P1P2P31248 10204010068060對數(shù)分度 1，lg=0=10,lg=1=100,lg=2.第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計2.幅相曲線幅相曲線3.幅值裕度幅值裕度h：幅相曲線上，相角為：幅相曲線上，相角為-180時時 對應(yīng)幅值得倒數(shù)，即對應(yīng)幅值得倒數(shù)，即 I式中式中g(shù)稱為相角交接頻率。稱為相角交接頻率。假設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳送系數(shù)增大到原來的假設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳送系數(shù)增大到原來的h倍，那么倍，那么系統(tǒng)就處于臨界穩(wěn)定形狀。系統(tǒng)就處于臨界穩(wěn)定形狀。|)
2、()(|1ggjHjGh 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計4.相角裕度相角裕度：180加開環(huán)幅相曲線幅值為加開環(huán)幅相曲線幅值為1時的相角，時的相角，即即 II式中式中c為系統(tǒng)的截止頻率。為系統(tǒng)的截止頻率。假設(shè)系統(tǒng)對頻率假設(shè)系統(tǒng)對頻率c信號的相角延遲再增大信號的相角延遲再增大度，那么系統(tǒng)度，那么系統(tǒng)將處于臨界穩(wěn)定形狀。將處于臨界穩(wěn)定形狀。)()(180ccojHjG 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計cgh(dB)0-180()(dB)從對數(shù)頻率特性曲線求從對數(shù)頻率特性曲線求和和20lgh 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計5.近似開環(huán)對數(shù)幅頻曲線的特點：近似開環(huán)對數(shù)幅頻曲線的特點：1最左端直線斜率為最左端直線
3、斜率為-20 dB/dec,這里這里 是積分是積分環(huán)節(jié)數(shù)環(huán)節(jié)數(shù).2在在等于等于1時，最左端直線或其延伸線當(dāng)時，最左端直線或其延伸線當(dāng) 45已校正系統(tǒng)的幅值裕度仍為已校正系統(tǒng)的幅值裕度仍為+dB，由于其對數(shù)相頻特性不能夠以，由于其對數(shù)相頻特性不能夠以有限值與有限值與-180線相交。此時，全部性能目的均已滿足。線相交。此時，全部性能目的均已滿足。本例中，系統(tǒng)經(jīng)串聯(lián)校正后，中頻區(qū)斜率變?yōu)楸纠?，系統(tǒng)經(jīng)串聯(lián)校正后，中頻區(qū)斜率變?yōu)?20dB/dec,并占據(jù)并占據(jù)6.6(rad/s)的頻率范圍，從而相角裕度增大，動態(tài)過程超調(diào)量下降。的頻率范圍，從而相角裕度增大，動態(tài)過程超調(diào)量下降。因此實踐運轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)中
4、，其中頻區(qū)斜率大多具有因此實踐運轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)中，其中頻區(qū)斜率大多具有-20dB/dec的的斜率。由此可見，串聯(lián)超前校正可使開環(huán)系統(tǒng)截止頻率增大，從而斜率。由此可見，串聯(lián)超前校正可使開環(huán)系統(tǒng)截止頻率增大，從而閉環(huán)系統(tǒng)帶寬也增大，使呼應(yīng)速度也加快。閉環(huán)系統(tǒng)帶寬也增大，使呼應(yīng)速度也加快。該當(dāng)指出，在有些情況下，采用串聯(lián)超前校正是無效的。串聯(lián)超該當(dāng)指出，在有些情況下，采用串聯(lián)超前校正是無效的。串聯(lián)超前校正受以下兩個要素的限制：前校正受以下兩個要素的限制：1閉環(huán)帶寬要求。假設(shè)未校正系統(tǒng)不穩(wěn)定，為了得到規(guī)定的相角閉環(huán)帶寬要求。假設(shè)未校正系統(tǒng)不穩(wěn)定，為了得到規(guī)定的相角裕度，需求超前網(wǎng)絡(luò)提供很大的相角超前量。
5、這樣，超前網(wǎng)絡(luò)的裕度，需求超前網(wǎng)絡(luò)提供很大的相角超前量。這樣，超前網(wǎng)絡(luò)的a值必需選得很大，從而呵斥以校正系統(tǒng)帶寬過大，使得經(jīng)過系統(tǒng)的值必需選得很大，從而呵斥以校正系統(tǒng)帶寬過大，使得經(jīng)過系統(tǒng)的1a1-asin arcm 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計高頻噪聲電平很高，很能夠是系統(tǒng)失控。高頻噪聲電平很高，很能夠是系統(tǒng)失控。2在截止頻率附近相角迅速減小的未校正系統(tǒng)，普通不宜采用在截止頻率附近相角迅速減小的未校正系統(tǒng)，普通不宜采用串聯(lián)超前校正，由于隨著截止頻率的增大，未校正系統(tǒng)相角迅速減串聯(lián)超前校正，由于隨著截止頻率的增大，未校正系統(tǒng)相角迅速減小，使已校正系統(tǒng)的相角裕度改善不大，很難得到足夠的相角超前小
6、，使已校正系統(tǒng)的相角裕度改善不大，很難得到足夠的相角超前量。普通情況下，產(chǎn)生這種相角迅速減小的緣由是：在未校正系統(tǒng)量。普通情況下，產(chǎn)生這種相角迅速減小的緣由是：在未校正系統(tǒng)截止頻率的附近，或有兩個交接頻率彼此接近或彼此相等的的慣性截止頻率的附近，或有兩個交接頻率彼此接近或彼此相等的的慣性環(huán)節(jié)；或有一個振蕩環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)；或有一個振蕩環(huán)節(jié)。在上述情況下，系統(tǒng)可采用其它方法進展校正，例如采用兩級在上述情況下，系統(tǒng)可采用其它方法進展校正，例如采用兩級或兩級以上的串聯(lián)超前網(wǎng)絡(luò)進展串聯(lián)超前校正，或采用一個遲或兩級以上的串聯(lián)超前網(wǎng)絡(luò)進展串聯(lián)超前校正，或采用一個遲后網(wǎng)絡(luò)進展遲后校正，也可以采用測速反響校正。后網(wǎng)
7、絡(luò)進展遲后校正，也可以采用測速反響校正。第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計 第四章 數(shù)字控制器的直接設(shè)計微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)G(s)=s，G(j)jej90對數(shù)幅頻：對數(shù)幅頻：L()=20lg對數(shù)相頻：對數(shù)相頻：()900故微分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線為一條在故微分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線為一條在1除經(jīng)過零分貝的直除經(jīng)過零分貝的直線，其斜率為線，其斜率為20dB/dec，對數(shù)相頻特性那么與，對數(shù)相頻特性那么與無關(guān)，是一條等無關(guān)，是一條等900線。線。20L()0+20dB/dec0.1110900000.1110()
微型計算機控制技術(shù)賴壽宏版第四章ppt課件
