自动控制原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,自动控制原理,西北工业大学自动化学院,自 动 控 制 原 理 教 学 组,自动控制原理,本次课程作业,(40),附录,C,:,综合练习题,（全部选做）,自动控制原理,（第,40,讲）,课程总复习,自动控制原理,各章概念融会贯通,解题方法灵活运用,课程总复习,（,1,）,单位反馈的最小相角系统，开环对数幅频特性如图所示,一,.,综合题,（例,1,）,解,解,1,写出,G(s),表达示，确定,K=?,w,n,=?,2,欲使闭环系统,x,=0.707,，,K,应取多大？,课程总复习,（,2,）,解,画出系统根轨迹,解,3,画出,K=0,时系统的根轨迹,确定,K=0.5,时闭环极点的位置,。,4,K =0.5,时,，,计算系统动态指标,(,t,p,s,t,s,),。,5,K =0.5,时,，,计算,r(t)=1(t),，,t,时的,e,ss,。,解,课程总复习,（,3,）,解,7,计算相应的相角裕度,g,和幅值裕度,h,。,8,计算相应的闭环频率指标,(,w,r,M,r,w,b,),。,解,6,概略画出,相应,的对数相频曲线,j,(,w,),和幅相特性曲线,G,(,j,w,),。,课程总复习,（,4,）,解,9,时，计算系统的稳态输出,c,s,(t,),。,课程总复习,（,5,）,解,10,采用测速反馈控制，,分析当,t,=0,变化时对系统性能的影响,。,绘制根轨迹，,可见,t, ,e,ss,可见系统稳定，,t, x s,%,课程总复习,（,6,）,解,11,为提高系统在,r(t)=t,作用下的稳态精度，增加了,K,值，此时相应的,L,o,(,w,),曲线如图所示。要求在保持给定,w,0,、,K,值的条件下，提高相角裕度,g,确定采用何种串联校正方式；绘制校正示意图，讨论校正,后对系统性能的影响,。,低频段：,中,频段,：,采用迟后,-,超前校正（步骤如图所示）,高频段,：,保持,K,值，可使,e,ss,满足要求；,保持,w,c,，,提高,g,，,可改善系统动态性能；,高频段被抬高，系统抗高频干扰的能力有所降低,。,注：,L,0,(,w,),L,c,(,w,),L(,w,),三者之中知其二，可定其三。,课程总复习,（,7,）,解,(1),无,ZOH,时,12,采用离散控制方式，对偏差进行采样,采样周期,T=1,，,分别讨论有或,没有,ZOH,时,K,的稳定范围，以及单位斜坡作用下,系统的稳态误差,e(,),。,课程总复习,（,8,）,解,(2),有,ZOH,时,课程总复习,（,9,）,解,(1),画出,G(j,w,),，,13,在系统前向通路中串入一个纯滞环继电特性,-1/N(A),曲线如图,，试确定：,(1),系统是否会自振？是否一定自振？,(2),当,M=h=K=1,时系统的自振参数,(A,w,);,(3),讨论增大,K,或加入延时环节时,(,A,w,),的,变化趋势。,可见系统一定自振。,(2),实部,虚部,(3),课程总复习,（,10,）,例,2,已知系统结构图，判定其稳定性。,二,.,关于系统稳定性的判定方法,解法一,Routh,判据,解,使系统稳定的参数范围：,课程总复习,（,11,）,例,2,已知系统结构图，判定其稳定性。,解法二 根轨迹法,解,使系统稳定的参数范围：,绘制根轨迹：,实轴上的根轨迹, 起始角, 与虚轴交点,实部,虚部, 渐近线,课程总复习,（,12,）,解法三 奈氏判据,解,令,课程总复习,（,13,）,解法四 对数判据,解,作,Bode,图：,课程总复习,（,14,）,例,3,已知系统结构图,讨论当,K,1, K,2,和,b,各自分别变化时对系统性能的影响。,三,.,关于性能分析方法,方法一 时域分析法,解,（基本不变）,课程总复习,（,15,）,例,3,已知结构图，讨论当,K,1, K,2,和,b,各自分别变化时对系统性能的影响。,解,（不变）,课程总复习,（,16,）,方法二 根轨迹法,解,(,基本不变,),课程总复习,（,17,）,方法三,频域法,解,低频段,高频段，抗高频干扰能力,振荡加剧,低频段不变,高频段，抗高频干扰能力,不变,转折频率右移,低频段,转折频率右移,自动控制原理,本次课程作业,(40),附录,C,:,综合练习题,（全部选做）,自动控制原理,祝同学们,考出好成绩！,谢谢 ！,