西北工業(yè)大學自動控制原理課件.ppt

自動控制原理,西北工業(yè)大學自動化學院自動控制原理教學組,自動控制原理,本次課程作業(yè)（13）329,30,33,37,39,課程回顧,3.6.1誤差與穩(wěn)態(tài)誤差誤差定義:(1)按輸入端定義誤差；(2)按輸出端定義誤差穩(wěn)態(tài)誤差：(1)靜態(tài)誤差；(2)動態(tài)誤差,3.6.2計算穩(wěn)態(tài)誤差的一般方法（1）判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性（2）求誤差傳遞函數(shù)（3）用終值定理求穩(wěn)態(tài)誤差,3.6.3靜態(tài)誤差系數(shù)法（1）靜態(tài)誤差系數(shù):Kp,Kv,Ka（2）計算誤差方法（3）適用條件,3.6.4干擾作用引起的穩(wěn)態(tài)誤差分析,1）系統(tǒng)穩(wěn)定2）按輸入端定義誤差3）r(t)作用,且r(t)無其他前饋通道,舉例,例1系統(tǒng)結構圖如圖所示，當r(t)=t時，要求ess<0.1，求K的范圍。,解.,K,0,10<K<15,自動控制原理,（第13講）,3線性系統(tǒng)的時域分析與校正,3.1概述3.2一階系統(tǒng)的時間響應及動態(tài)性能3.3二階系統(tǒng)的時間響應及動態(tài)性能3.4高階系統(tǒng)的階躍響應及動態(tài)性能3.5線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析3.6線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差3.7線性系統(tǒng)時域校正,自動控制原理,（第13講）,3.6線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差3.7線性系統(tǒng)時域校正,3.6.5動態(tài)誤差系數(shù)法(1),動態(tài)誤差系數(shù)法用靜態(tài)誤差系數(shù)法只能求出誤差的穩(wěn)態(tài)值；而穩(wěn)態(tài)誤差隨時間變化的規(guī)律無法獲得。用動態(tài)誤差系數(shù)法可以研究誤差中的穩(wěn)態(tài)分量隨時間的變換規(guī)律。,3.6.5動態(tài)誤差系數(shù)法(2),(1)動態(tài)誤差系數(shù)法解決問題的思路,3.6.5動態(tài)誤差系數(shù)法(3),例1兩系統(tǒng)如圖示,要求在4分鐘內誤差不超過6m,應選用哪個系統(tǒng)?已知：,解.,(2)動態(tài)誤差系數(shù)的計算方法系數(shù)比較法長除法,比較系數(shù)：,3.6.5動態(tài)誤差系數(shù)法(4),3.6.5動態(tài)誤差系數(shù)法(5),說明：es(t)是e(t)中的穩(wěn)態(tài)分量,解.,比較系數(shù)得,例2以例1中系統(tǒng)(1)為例,3.7線性系統(tǒng)時域校正（1）,校正：采用適當方式，在系統(tǒng)中加入一些結構和參數(shù)可調整的裝置（校正裝置），用以改善系統(tǒng)性能，使系統(tǒng)滿足指標要求。,校正方式：串聯(lián)校正，反饋校正，復合校正,3.7線性系統(tǒng)時域校正（2）,3.7.1反饋校正,反饋的作用,（1）減小被包圍環(huán)節(jié)的時間常數(shù),（2）深度負反饋可以有效降低被包圍環(huán)節(jié)的影響,（3）局部正反饋可提高環(huán)節(jié)增益,3.7.1反饋校正(1),例2系統(tǒng)結構圖如圖所示。（1）Kt=0時系統(tǒng)的性能?（2）Kt時，s,ts變化趨勢?x=0.707時,s,ts=？（3）Kt，r(t)=t，ess變化趨勢?x=0.707時,ess=？,解.(1)時,系統(tǒng)結構不穩(wěn)定！,(2)時,(2)時(3),3.7.2復合校正,例4系統(tǒng)結構圖如圖所示(1)確定K1,K2，配置極點于l1,2=-5j5；(2)設計G1(s)，使r(t)=t作用下essr=0；(3)設計G2(s)，使n(t)作用下en(t)0。,解.,(1),(2),(3),(1),線性系統(tǒng)的時域分析與校正,第三章小結,時域分析法小結（1）,自動控制原理13章測驗題,一.單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確的答案，將其題號寫入題干的內，每小題2分，共32分),時域分析法小結（2）,時域分析法小結（3）,時域分析法小結（4）,時域分析法小結（5）,時域分析法小結（6）,時域分析法小結（7）,時域分析法小結（8）,時域分析法小結（9）,時域分析法小結（10）,1增加系統(tǒng)阻尼比，減小超調量的有效措施有A增大閉環(huán)增益；B引入輸出的速度反饋；C減小開環(huán)增益；D增大開環(huán)增益；E引入誤差的比例-微分進行控制。,二.多項選擇題(在每小題的五個備選答案中，選出二至五個正確的答案，將其號碼寫入題干的內，正確答案沒有選全、多選或有選錯的，該題無分，每小題2分，共14分),時域分析法小結（11）,2某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則稱該系統(tǒng)是AI型系統(tǒng)；BII型系統(tǒng)；C二階系統(tǒng)；D三階系統(tǒng);E一階無差系統(tǒng)。,時域分析法小結（12）,3提高輸入作用下控制系統(tǒng)精度的主要措施有A增大開環(huán)增益；B加比例-微分控制；C增大系統(tǒng)的型別；D加測速反饋；E對干擾進行補償。,時域分析法小結（13）,4典型二階系統(tǒng)單位階躍響應如圖所示，可以確定該系統(tǒng)是的欠阻尼系統(tǒng)；開環(huán)增益；超調量=40；D調節(jié)時間；E是0型系統(tǒng)。,時域分析法小結（14）,5若系統(tǒng)A開環(huán)穩(wěn)定，閉環(huán)不一定穩(wěn)定；B開環(huán)穩(wěn)定，閉環(huán)一定不穩(wěn)定；C開環(huán)不穩(wěn)定，閉環(huán)一定不穩(wěn)定；D開環(huán)不穩(wěn)定，閉環(huán)不一定不穩(wěn)定；E開環(huán)臨界穩(wěn)定，閉環(huán)不一定穩(wěn)定。,時域分析法小結（15）,6為能同時減少輸入和干擾引起的穩(wěn)態(tài)誤差，采用的有效措施是A增大干擾作用點前的前向通道增益；B增加干擾作用點前的前向通道的積分環(huán)節(jié)的個數(shù)；C增大干擾作用點到輸出的前向通道增益；D增大干擾作用點至輸出的前向通道的積分環(huán)節(jié)個數(shù)；E在反饋通道中增加積分環(huán)節(jié)。,時域分析法小結（16）,7由以下條件，可以確定閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能（）A閉環(huán)極點；B開環(huán)零極點；C閉環(huán)零極點；D開環(huán)零極點及開環(huán)增益；E閉環(huán)零極點及閉環(huán)增益。,自動控制原理課程的任務與體系結構,自動控制原理,本次課程作業(yè)（13）329,30,33,37,39,謝謝！,