资源描述
放大环节对数频率特性放大环节对数频率特性K1时，分贝数为正；K1时，分贝数为负。幅频曲线升高或降低相频曲线不变K)j(GKlg20|)(L0)(改动K积分环节对数频率特性积分环节对数频率特性2je1j1)j(Glg20)(L90)(0|lg20|)(L11()KG ss纯微分环节对数频率特性纯微分环节对数频率特性lg20)(L90)(2jej)j(G0|lg20|)(L11()G sKs!低通滤波特性0)(时T1451tg)(190)(时0)T(tg)(1惯性环节幅相频率特性惯性环节幅相频率特性1Ts1)s(G一阶微分环节对数频率特性一阶微分环节对数频率特性！高频放大！抑制噪声才干的下降)(tg)(11lg20)(L221j)j(G1s)s(G0)(时T190)02(tg)(1180)(时0221T1T2tg)(振荡环节对数频率特性振荡环节对数频率特性22()21KG sT sTs将开环传送函数表示成假设干典型环节的串联方式；幅频特性=组成系统的各典型环节的对数幅频特 性之代数和。相频特性=组成系统的各典型环节的相频特性之 代数和。系统开环系统开环 Bode Bode图图)s(G).s(G)s(G)s(Gn21)(jn)(j2)(j1n21e)(A.e)(Ae)(A)j(G)(A).(A)(A)(An21)(.)()()(n21)(Alg20.)(Alg20)(Alg20)(Alg20)(Ln21增益交界频率相位交界频率 稳定系统cgcg不稳定系统cg正增益裕量正相位裕量负相位裕量负增益裕量系统呼应系统呼应速度速度增益裕量增益裕量相位裕量相位裕量闭环系统闭环系统稳定性稳定性增益裕量增益裕量 相位裕量相位裕量伺服机构：伺服机构：10-2010-20分贝分贝 4040度以上度以上过程控制：过程控制：3-103-10分贝分贝2020度以上度以上3.2.1 3.2.1 双闭环调速系统构造及分析双闭环调速系统构造及分析3.2.2 3.2.2 典型系统特性分析及非典型系统典型化典型系统特性分析及非典型系统典型化3.2.3 3.2.3 双闭环调速系统工程化设计双闭环调速系统工程化设计3.2 PMSM3.2 PMSM双闭环调速系统设计双闭环调速系统设计ASR转速调理器 ACR电流调理器 TG测速发电机TA电流互感器 UPE电力电子变换器+TGnASRACRU*n+-UnUiU*i+-UcTAM+-UdIdUPE-MTG内环外 环ni1 1、转速、电流双闭环直流调速系统的组成、转速、电流双闭环直流调速系统的组成 转速调理器的输出当作电流调理器的输入，再用电流调转速调理器的输出当作电流调理器的输入，再用电流调理器的输出去控制电力电子变换器理器的输出去控制电力电子变换器UPEUPE。从闭环构造上看，电流环在里面，称作内环；转速环在从闭环构造上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。外边，称作外环。3.2.1 3.2.1 双闭环调速系统构造及分析双闭环调速系统构造及分析2 2、动态抗扰性能分析、动态抗扰性能分析 普通来说，双闭环调速系统具有比较称心的动普通来说，双闭环调速系统具有比较称心的动态性能。对于调速系统，最重要的动态性能是抗扰态性能。对于调速系统，最重要的动态性能是抗扰性能。主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。性能。主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。1/Cen*nUd0n+-ASR1/R Tl s+1R TmsKsTss+1ACR i*i-EId电机模型由动态构造图中可以看出，负载扰动作用在由动态构造图中可以看出，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调理器电流环之后，因此只能靠转速调理器ASRASR来产生抗来产生抗负载扰动的作用。在设计负载扰动的作用。在设计ASRASR时，应要求有较好的时，应要求有较好的抗扰性能目的。抗扰性能目的。Ud 1/Cen*nUd0n+-ASR1/R Tl s+1R TmsKsTss+1ACR i*i-EIdIdLIdL负载扰动电网扰动2 2、动态抗扰性能分析、动态抗扰性能分析 3 3、转速和电流两个调理器的作用、转速和电流两个调理器的作用 转速调理器在双闭环调速系统中的作用可转速调理器在双闭环调速系统中的作用可以归纳如下：以归纳如下：1 1转速调理器是调速系统的主导调理器，转速调理器是调速系统的主导调理器，它使转速它使转速 n n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，假设采用减小转速误差，假设采用PIPI调理器，那么可实现调理器，那么可实现无静差。无静差。2 2对负载变化起抗扰作用。对负载变化起抗扰作用。3 3其输出限幅值决议电机允许的最大电流。其输出限幅值决议电机允许的最大电流。1 1作为内环的调理器，在外环转速的调理作为内环的调理器，在外环转速的调理过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压即外环调理器的输出量变化。即外环调理器的输出量变化。2 2对电网电压的动摇起及时抗扰的作用。对电网电压的动摇起及时抗扰的作用。3 3在转速动态过程中，保证获得电机允许在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流，从而加快动态过程。的最大电流，从而加快动态过程。4 4当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动维护作用。一旦缺点消的最大值，起快速的自动维护作用。一旦缺点消逝，系统立刻自动恢复正常。这个作用对系统的逝，系统立刻自动恢复正常。这个作用对系统的可靠运转来说是非常重要的。可靠运转来说是非常重要的。3 3、转速和电流两个调理器的作用：电流调理器、转速和电流两个调理器的作用：电流调理器 4 4、调理器的工程设计方法、调理器的工程设计方法 必要性：必要性：用经典的动态校正方法设计调理器须同时处用经典的动态校正方法设计调理器须同时处理稳、准、快、抗干扰等各方面相互有矛盾的静、理稳、准、快、抗干扰等各方面相互有矛盾的静、动态性能要求，需求设计者有扎实的实际根底和动态性能要求，需求设计者有扎实的实际根底和丰富的实际阅历，而初学者那么不易掌握，于是丰富的实际阅历，而初学者那么不易掌握，于是有必要建立适用的设计方法。有必要建立适用的设计方法。能够性：能够性：大多数现代的电力拖动自动控制系统均可由低大多数现代的电力拖动自动控制系统均可由低阶系统近似。假设事先深化研讨低阶典型系统的阶系统近似。假设事先深化研讨低阶典型系统的特性并制成图表，那么将实践系统校正或简化成特性并制成图表，那么将实践系统校正或简化成典型系统的方式再与图表对照，设计过程就简便典型系统的方式再与图表对照，设计过程就简便多了。这样，就有了建立工程设计方法的能够性。多了。这样，就有了建立工程设计方法的能够性。设计方法的原那么 1概念清楚、易懂；2计算公式简明、好记；3不仅给出参数计算公式，且指明参数调整方向；4能思索饱和非线性控制的情况，同样给出简单的计算公式；5适用于各种可简化成典型系统的反响控制系统。设计方法的思绪 1选择调理器构造，使系统典型化并满足稳定和稳态精度；2设计调理器的参数，以满足动态性能目的的要求。4 4、调理器的工程设计方法、调理器的工程设计方法1 1、典型系统、典型系统 普通来说，许多控制系统的开环传送函数都可普通来说，许多控制系统的开环传送函数都可表示为表示为n1iirm1jj)1()1()(sTssKsW)(sWR(s)C(s)上式中，分母中的上式中，分母中的 sr sr 项表示该系统在原点处有项表示该系统在原点处有 r r 重重极点，极点，r r取不同值，分别称作取不同值，分别称作0 0型、型、I I型、型、型、型、。自动控制实际曾经证明，自动控制实际曾经证明，0 0型系统稳态精度低，而型系统稳态精度低，而型和型和型以上的系统很难稳定。型以上的系统很难稳定。因此，为了保证稳定性和较好的稳态精度，多项选因此，为了保证稳定性和较好的稳态精度，多项选择用择用I I型和型和II II型系统。型系统。3.2.2 3.2.2 典型系统特性分析及非典型系统典型化典型系统特性分析及非典型系统典型化1 1典型典型I I型系统型系统构造图与传送函数构造图与传送函数 )1()(TssKsW)(sR)1(TssK)(sCT:系统的惯性时间常数；K:系统的开环增益。开环对数频率特性开环对数频率特性O性能特性性能特性对数幅频特性的中频段对数幅频特性的中频段以以 20 dB/dec 20 dB/dec 的斜率穿越的斜率穿越 0dB 0dB 线，只需参数的选择能线，只需参数的选择能保证足够的中频带宽度，系保证足够的中频带宽度，系统就一定是稳定的，且有足统就一定是稳定的，且有足够的稳定裕量，即选择参数够的稳定裕量，即选择参数满足满足 c1T于是，相角稳定裕度于是，相角稳定裕度 cc18090arctg90arctg45TT2 2典型典型型系统型系统构造图和传送函数构造图和传送函数 )1()1()(2TsssKsW)(sR)(sC)1()1(2TsssKO开环对数频率特性开环对数频率特性 性能特性性能特性也是以也是以 20dB/dec 20dB/dec 的斜率的斜率穿越零分贝线。由于分母中穿越零分贝线。由于分母中 s2 s2 项对应的相频特性是项对应的相频特性是-180-180，后面还有一个惯性环节，在分后面还有一个惯性环节，在分子添上一个比例微分环节子添上一个比例微分环节s+1s+1，是为了把相频特，是为了把相频特性抬到性抬到 180 180线以上，以保线以上，以保证系统稳定，即应选择参数满证系统稳定，即应选择参数满足足 T11cT或或 且且 比比 T T 大得越多，系统的大得越多，系统的稳定裕度越大。稳定裕度越大。3 3控制系统的动态性能目的控制系统的动态性能目的自动控制系统的动态性能目的包括自动控制系统的动态性能目的包括：5%或2%)(tCCCCmaxmaxCC0 tOtrts典型阶跃呼应曲线和跟随性能目的tr:tr:上升时间上升时间:超调量超调量ts:ts:调理时间调理时间跟随性能目的跟随性能目的在给定信号或参考在给定信号或参考输入信号的作用下，输入信号的作用下，系统输出量的变化系统输出量的变化情况可用跟随性能情况可用跟随性能目的来描画。常用目的来描画。常用的阶跃呼应跟随性的阶跃呼应跟随性能目的有：能目的有：%100*CCCmax突加扰动的动态过程和抗扰性能目的maxC1C2C5%或2%CNNO ttmtvCb普通来说，普通来说，调速系统的动态目调速系统的动态目的以抗扰性能为主的以抗扰性能为主随动系统的动态目随动系统的动态目的那么以跟随性能为的那么以跟随性能为主主抗扰性能目的抗扰性能目的抗扰性能目的标志着控制系统抵抗扰动抗扰性能目的标志着控制系统抵抗扰动的才干。常用的抗扰性能目的有的才干。常用的抗扰性能目的有CmaxCmax：动态降落：动态降落tv tv：恢复时间：恢复时间F2 2、典型、典型I I型系统性能目的和参数的关系型系统性能目的和参数的关系典型典型I I型系统的开环传送函数包含两个参数：开型系统的开环传送函数包含两个参数：开环增益环增益 K K 和时间常数和时间常数 T T。时间常数。时间常数 T T 在实践系统在实践系统中往往是控制对象本身固有的，可以由调理器改动中往往是控制对象本身固有的，可以由调理器改动的只需开环增益的只需开环增益 K K，需求按照性能目的选择参数，需求按照性能目的选择参数 K K 的大小。的大小。不同不同 K K 值时典型值时典型 I I 型系统的开环对数频率特性，箭型系统的开环对数频率特性，箭头表示头表示K K值增大时特性变化的方向。值增大时特性变化的方向。K K 与截止频率与截止频率 c c的关系的关系:当当c 1/Tc 1/T时，特性以时，特性以20dB/dec20dB/dec斜率穿越零斜率穿越零分贝线，系统有较好的稳定性。由图中的特性可知分贝线，系统有较好的稳定性。由图中的特性可知cclg20)1lg(lg20lg20K所以所以K=K=c c 当当 c 1/Tc 1/T时时K K 值越大，截止频率值越大，截止频率c c也越大，系统呼应越快，也越大，系统呼应越快，但相角稳定裕度但相角稳定裕度 =90=90 arctg arctgcT cT 越小，这也越小，这也阐明快速性与稳定性之间的矛盾。在详细选择参数阐明快速性与稳定性之间的矛盾。在详细选择参数 K K时，须在二者之间取折衷。时，须在二者之间取折衷。下面将用数字定量地表示下面将用数字定量地表示 K K 值与各项性能目的值与各项性能目的之间的关系。之间的关系。I型系统在不同输入信号作用下的稳态误差型系统在不同输入信号作用下的稳态误差输入信号输入信号阶跃输入阶跃输入斜坡输入斜坡输入加速度输入加速度输入稳态误差稳态误差 0v0/K 0)(RtRtvtR0)(20()2R ta t1 1典型典型I I型系统跟随性能目的与参数的关系型系统跟随性能目的与参数的关系 a a稳态跟随性能目的：系统的稳态跟随性能目的稳态跟随性能目的：系统的稳态跟随性能目的可用不同输入信号作用下的稳态误差来表示。可用不同输入信号作用下的稳态误差来表示。在阶跃输入下的在阶跃输入下的 I I 型系统稳态时是无差的；型系统稳态时是无差的；在斜坡输入下那么有恒值稳态误差，且与在斜坡输入下那么有恒值稳态误差，且与 K K 值成反比；值成反比；在加速度输入下稳态误差为在加速度输入下稳态误差为 。因此，因此，I I型系统不能用于具有加速度输入的随动系统。型系统不能用于具有加速度输入的随动系统。b b动态跟随性能目的动态跟随性能目的闭环传送函数：典型闭环传送函数：典型 I I 型系统是一种二阶系统，型系统是一种二阶系统，其闭环传送函数的普通方式为其闭环传送函数的普通方式为 2nn22ncl2)()()(sssRsCsW式中式中 n n 无阻尼时的自然振荡角频率，或称固有角无阻尼时的自然振荡角频率，或称固有角频率；频率；阻尼比，或称衰减系数。阻尼比，或称衰减系数。TKnKT121T21n且有且有 K K、T T与规范方式中的参数的换算关系：与规范方式中的参数的换算关系：二阶系统的性质二阶系统的性质当当 1 1 时，系统动态呼应是欠阻尼的振荡特性，时，系统动态呼应是欠阻尼的振荡特性，当当 1 1 时，系统动态呼应是过阻尼的单调特时，系统动态呼应是过阻尼的单调特性；性；当当 =1 =1 时，系统动态呼应是临界阻尼。时，系统动态呼应是临界阻尼。由于过阻尼特性动态呼应较慢，所以普通常由于过阻尼特性动态呼应较慢，所以普通常把系统设计成欠阻尼形状，即把系统设计成欠阻尼形状，即 0 0 1 1 由于在典由于在典 I I 系统中系统中 KT 1 KT 0.5 0.5。因此在典。因此在典型型 I I 型系统中应取型系统中应取 下面列出欠阻尼二阶系统在零初始条件下的阶下面列出欠阻尼二阶系统在零初始条件下的阶跃呼应动态目的计算公式跃呼应动态目的计算公式 15.0性能目的和系统参数之间的关系性能目的和系统参数之间的关系%100e%)1/(2)arccos(122rTt2np1t超调量超调量 上升时间上升时间 峰值时间峰值时间 典型典型I I型系统跟随性能目的和频域目的与参数的关系型系统跟随性能目的和频域目的与参数的关系详细选择参数时，应根据系统工艺要求选择参数以详细选择参数时，应根据系统工艺要求选择参数以满足性能目的。满足性能目的。参数关系KT0.250.39 0.50.69 1.0阻尼比超调量 上升时间 tr峰值时间 tp 相角稳定裕度 截止频率c 1.0 0%76.30.243/T 0.8 1.5%6.6T8.3T69.90.367/T 0.707 4.3%4.7T6.2T 65.50.455/T 0.6 9.5%3.3T4.7T59.2 0.596/T 0.5 16.3%2.4T3.2T 51.8 0.786/T2 2典型典型I I型系统抗扰性能目的与参数的关系型系统抗扰性能目的与参数的关系 图图a)a)是在扰动是在扰动 F F 作用下的典型作用下的典型 I I 型系统，其中，型系统，其中，W1(s)W1(s)是扰动作用点前面部分的传送函数，后面部是扰动作用点前面部分的传送函数，后面部分是分是W2(s)W2(s)，于是，于是 只讨论抗扰性能时，令输入作用只讨论抗扰性能时，令输入作用 R=0 R=0，得到，得到图图b)b)所示的等效构造图。所示的等效构造图。)1()()()(21TssKsWsWsW)a0)(sR)(2sW)(1sW)(sF)()(sCsC)b)(sN)(11sW)(2sW)(sC)(sF典型I型系统 122mT TT TmaxbCC1/51/101/201/3055.5%33.2%18.5%12.9%tm/T2.83.43.84.0tv/T14.721.728.730.4典型典型I I型系统动态抗扰性能目的与参数的关系型系统动态抗扰性能目的与参数的关系(控制构造和扰动作用点如前图所示，已选定的参数关系控制构造和扰动作用点如前图所示，已选定的参数关系KT=0.5)KT=0.5)由表中数据可看出，当控制对象的两个时间常数相距由表中数据可看出，当控制对象的两个时间常数相距较大时，动态降落减小，但恢复时间却拖得较长。较大时，动态降落减小，但恢复时间却拖得较长。由于抗扰性能与由于抗扰性能与 W1(s)W1(s)有关，因此抗扰性能目的也不有关，因此抗扰性能目的也不定，随着扰动点的变化而变化。在此，我们针对常用的定，随着扰动点的变化而变化。在此，我们针对常用的调速系统，经过一系列计算可得到下表调速系统，经过一系列计算可得到下表 所示的数据。所示的数据。3 3、典型、典型IIII型系统性能目的和参数的关系型系统性能目的和参数的关系 可选参数可选参数 在典型在典型II II型系统的开环传送函数中，与典型型系统的开环传送函数中，与典型 I I 型型系统相仿，时间常数系统相仿，时间常数T T也是控制对象固有的。所不也是控制对象固有的。所不同的是，待定的参数有两个：同的是，待定的参数有两个：K K 和和 ，这就添加，这就添加了选择参数任务的复杂性。了选择参数任务的复杂性。为了分析方便起见，引入一个新的变量，令为了分析方便起见，引入一个新的变量，令 12Th1cKdBL/0 11T12hKlg20-20 40-40 /s-1c=120dB/dec40dB/dec40dB/dec典型型系统的开环对数幅频特性和中频宽中频宽度h h 是斜率为是斜率为20dB/dec20dB/dec的中频段的宽度，称作的中频段的宽度，称作“中频宽。中频宽。由于中频段的情况对控制系统的动态质量起着决议性的作用，由于中频段的情况对控制系统的动态质量起着决议性的作用，因此因此 h h 值是一个很关键的参数。值是一个很关键的参数。只需按照动态性能目的的要求确定了只需按照动态性能目的的要求确定了h h值，就可以计算值，就可以计算K K 和和 ，并由此计算调理器的参数。，并由此计算调理器的参数。IIII型系统在不同输入信号作用下的稳态误差型系统在不同输入信号作用下的稳态误差输入信号阶跃输入斜坡输入加速度输入稳态误差00 0)(RtRtvtR0)(2)(20tatRKa/0a a稳态跟随性能目的稳态跟随性能目的 1 1典型典型IIII型系统跟随性能目的和参数的关系型系统跟随性能目的和参数的关系 在阶跃和斜坡输入下，在阶跃和斜坡输入下，II II型系统稳态时均无差；型系统稳态时均无差；加速度输入下稳态误差与开环增益加速度输入下稳态误差与开环增益K K成反比。成反比。典型典型IIII型系统阶跃输入跟随性能目的型系统阶跃输入跟随性能目的按按MrminMrmin准那么确定关系时准那么确定关系时 h 3 4 56 7 8 9 10 tr/Tts/T k 52.6%2.412.15 3 43.6%2.65 11.65 237.6%2.85 9.55 2 33.2%3.0 10.45 129.8%3.1 11.30 127.2%3.2 12.25 125.0%3.3 13.25 1 23.3%3.35 14.20 1b b动态跟随性能目的动态跟随性能目的 典型II型系统在一种扰动作用下的动态构造图+)1()1(1TsshTsKsK2)(sF)(sC0)(1sW-)(2sW抗扰系统构造抗扰系统构造2 2典型典型型系统抗扰性能目的和参数的关系型系统抗扰性能目的和参数的关系扰动系统的输出呼应，在阶跃扰动下：扰动系统的输出呼应，在阶跃扰动下：11212)1(12)(222332222hTssThhsThhTsTFKhhsC典型典型II型系统动态抗扰性能目的与参数的关系型系统动态抗扰性能目的与参数的关系 控制构造和阶跃扰动作用点如前图，参数关系符合最小控制构造和阶跃扰动作用点如前图，参数关系符合最小Mr准那么准那么 h 3 4 56 7 8 9 10 Cmax/Cbtm/T tv/T 72.2%2.4513.60 77.5%2.70 10.4581.2%2.85 8.80 84.0%3.00 12.9586.3%3.15 16.8588.1%3.25 19.8089.6%3.30 22.80 90.8%3.40 25.85 由前式可以计算出对应于不同由前式可以计算出对应于不同 h h值的动态抗扰值的动态抗扰过程曲线过程曲线C(t)C(t)，从而求出各项动态抗扰性能目的，从而求出各项动态抗扰性能目的，列于表中。列于表中。普通来说，普通来说，h h 值越小，值越小，Cmax/Cb Cmax/Cb 也越小，也越小，tm tm 和和 tv tv 都短，因此抗扰性能越好，这个趋势与跟随都短，因此抗扰性能越好，这个趋势与跟随性能目的中超调量与性能目的中超调量与 h h 值的关系恰好相反，反映了值的关系恰好相反，反映了快速性与稳定性的矛盾。快速性与稳定性的矛盾。但是，当但是，当 h 5 h 5 时，由于振荡次数的添加，时，由于振荡次数的添加，h h 再小，恢复时间再小，恢复时间 tv tv 反而拖长了。反而拖长了。分析结果分析结果 由此可见，由此可见，h=5h=5是较好的选择，这与跟随性是较好的选择，这与跟随性能中调理时间最短的条件是一致的。能中调理时间最短的条件是一致的。因此，把典型因此，把典型型系统跟随和抗扰的各项性型系统跟随和抗扰的各项性能目的综合起来看，能目的综合起来看，h=5h=5应该是一个很好的选应该是一个很好的选择。择。两种系统比较两种系统比较 比较分析的结果可以看出，典型比较分析的结果可以看出，典型I I型系统和型系统和典型典型型系统除了在稳态误差上的区别以外，在型系统除了在稳态误差上的区别以外，在动态性能中，动态性能中，典型典型 I I 型系统在跟随性能上可以做到超调小，但型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能稍差，抗扰性能稍差，典型典型型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比较好。较好。这是设计时选择典型系统的重要根据。这是设计时选择典型系统的重要根据。4 4、调理器构造的选择和传送函数的近似处置、调理器构造的选择和传送函数的近似处置非非典型系统的典型化典型系统的典型化1 1调理器构造的选择调理器构造的选择根本思绪根本思绪:将控制对象校正成为典型系统。将控制对象校正成为典型系统。系统校正控制对象 调理器 输入输出典型系统 输入输出 选择规律：选择规律：几种校正成典型几种校正成典型I I型系统和典型型系统和典型II II型系统的控制对象和型系统的控制对象和相应的调理器传送函数列于表相应的调理器传送函数列于表 2-8 2-8和表和表2-92-9中，表中还给出中，表中还给出了参数配合关系。有时仅靠了参数配合关系。有时仅靠 P P、I I、PIPI、PDPD及及PIDPID几种调几种调理器都不能满足要求，就不得不作一些近似处置，或者理器都不能满足要求，就不得不作一些近似处置，或者采用更复杂的控制规律。采用更复杂的控制规律。表表2-8 2-8 校正成典型校正成典型I I型系统的几种调理器选择型系统的几种调理器选择控制对象调理器参数配合)1)(1)(1(3212sTsTsTK)1)(1(212sTsTKT1、T2 T312TsK)1(2TssK)1)(1)(1(3212sTsTsTK321,TTT ssK11pi)1(sKipK12(1)(1)sssssK11pi)1(11T2211,TT3211,TTTTT1 T2表表2-9 2-9 校正成典型校正成典型IIII型系统的几种调理器选择型系统的几种调理器选择控制对象调理器参数配合)1(2TssK21212)1)(1(TTsTsTK相近21212,)1)(1(TTsTsTsK都很小21212,)1)(1(TTsTsTsK3213212)1)(1)(1(TTTsTsTsTK、以为：ssK11pi)1(ssK11pi112(1)(1)ssshT1以为：21hTsTTs11111）（或）（或122211 ThThThT)(211TTh)(321TThsTsT11111ssK11pi1ssK11pi12 2传送函数近似处置传送函数近似处置a a高频段小惯性环节的近似处置高频段小惯性环节的近似处置 实践系统中往往有假设干个小时间常数的惯性实践系统中往往有假设干个小时间常数的惯性环节，这些小时间常数所对应的频率都处于频率特环节，这些小时间常数所对应的频率都处于频率特性的高频段，构成一组小惯性群。例如，系统的开性的高频段，构成一组小惯性群。例如，系统的开环传送函数为环传送函数为 )1)(1)(1()1()(321sTsTsTssKsW小惯性环节可以合并小惯性环节可以合并 当系统有一组小惯性群时，在一定的条件下，当系统有一组小惯性群时，在一定的条件下，可以将它们近似地看成是一个小惯性环节，其时间可以将它们近似地看成是一个小惯性环节，其时间常数等于小惯性群中各时间常数之和。常数等于小惯性群中各时间常数之和。1)(1)1)(1(13232sTTsTsT例如：例如：近似条件近似条件32c31TTb b高阶系统的降阶近似处置高阶系统的降阶近似处置 上述小惯性群的近似处置实践上是高阶系统上述小惯性群的近似处置实践上是高阶系统降阶处置的一种特例，它把多阶小惯性环节降降阶处置的一种特例，它把多阶小惯性环节降为一阶小惯性环节。下面讨论更普通的情况，为一阶小惯性环节。下面讨论更普通的情况，即如何能忽略特征方程的高次项。以三阶系统即如何能忽略特征方程的高次项。以三阶系统为例，设为例，设其中其中 a a，b b，c c都是正系数，且都是正系数，且bc bc a a，即系统是，即系统是稳定的。稳定的。1)(23csbsasKsW 降阶处置：降阶处置：假设能忽略高次项，可得近似的一阶系统的传假设能忽略高次项，可得近似的一阶系统的传送函数为送函数为 近似条件近似条件 1)(csKsW),1min(31cacbc c低频段大惯性环节的近似处置低频段大惯性环节的近似处置 表表2-92-9中曾经指出，当系统中存在一个时间常数中曾经指出，当系统中存在一个时间常数特别大的惯性环节时，可以近似地将它看成是积特别大的惯性环节时，可以近似地将它看成是积分环节，即分环节，即 11TsTs1 近似条件近似条件 T3c对频率特性的影响对频率特性的影响低频段大惯性环节近似处置对频率特性的影响 低频时把特性a近似地看成特性b)1()1()(221bsTsTsKsW)1)(1()1()(21asTsTssKsW例如：例如：
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