西北工业大学自动控制原理课件.ppt

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（13）329,30,33,37,39,课程回顾,3.6.1误差与稳态误差误差定义:(1)按输入端定义误差；(2)按输出端定义误差稳态误差：(1)静态误差；(2)动态误差,3.6.2计算稳态误差的一般方法（1）判定系统的稳定性（2）求误差传递函数（3）用终值定理求稳态误差,3.6.3静态误差系数法（1）静态误差系数:Kp,Kv,Ka（2）计算误差方法（3）适用条件,3.6.4干扰作用引起的稳态误差分析,1）系统稳定2）按输入端定义误差3）r(t)作用,且r(t)无其他前馈通道,举例,例1系统结构图如图所示，当r(t)=t时，要求ess0.1，求K的范围。,解.,K,0,10K15,自动控制原理,（第13讲）,3线性系统的时域分析与校正,3.1概述3.2一阶系统的时间响应及动态性能3.3二阶系统的时间响应及动态性能3.4高阶系统的阶跃响应及动态性能3.5线性系统的稳定性分析3.6线性系统的稳态误差3.7线性系统时域校正,自动控制原理,（第13讲）,3.6线性系统的稳态误差3.7线性系统时域校正,3.6.5动态误差系数法(1),动态误差系数法用静态误差系数法只能求出误差的稳态值；而稳态误差随时间变化的规律无法获得。用动态误差系数法可以研究误差中的稳态分量随时间的变换规律。,3.6.5动态误差系数法(2),(1)动态误差系数法解决问题的思路,3.6.5动态误差系数法(3),例1两系统如图示,要求在4分钟内误差不超过6m,应选用哪个系统?已知：,解.,(2)动态误差系数的计算方法系数比较法长除法,比较系数：,3.6.5动态误差系数法(4),3.6.5动态误差系数法(5),说明：es(t)是e(t)中的稳态分量,解.,比较系数得,例2以例1中系统(1)为例,3.7线性系统时域校正（1）,校正：采用适当方式，在系统中加入一些结构和参数可调整的装置（校正装置），用以改善系统性能，使系统满足指标要求。,校正方式：串联校正，反馈校正，复合校正,3.7线性系统时域校正（2）,3.7.1反馈校正,反馈的作用,（1）减小被包围环节的时间常数,（2）深度负反馈可以有效降低被包围环节的影响,（3）局部正反馈可提高环节增益,3.7.1反馈校正(1),例2系统结构图如图所示。（1）Kt=0时系统的性能?（2）Kt时，s,ts变化趋势?x=0.707时,s,ts=？（3）Kt，r(t)=t，ess变化趋势?x=0.707时,ess=？,解.(1)时,系统结构不稳定！,(2)时,(2)时(3),3.7.2复合校正,例4系统结构图如图所示(1)确定K1,K2，配置极点于l1,2=-5j5；(2)设计G1(s)，使r(t)=t作用下essr=0；(3)设计G2(s)，使n(t)作用下en(t)0。,解.,(1),(2),(3),(1),线性系统的时域分析与校正,第三章小结,时域分析法小结（1）,自动控制原理13章测验题,一.单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，将其题号写入题干的内，每小题2分，共32分),时域分析法小结（2）,时域分析法小结（3）,时域分析法小结（4）,时域分析法小结（5）,时域分析法小结（6）,时域分析法小结（7）,时域分析法小结（8）,时域分析法小结（9）,时域分析法小结（10）,1增加系统阻尼比，减小超调量的有效措施有A增大闭环增益；B引入输出的速度反馈；C减小开环增益；D增大开环增益；E引入误差的比例-微分进行控制。,二.多项选择题(在每小题的五个备选答案中，选出二至五个正确的答案，将其号码写入题干的内，正确答案没有选全、多选或有选错的，该题无分，每小题2分，共14分),时域分析法小结（11）,2某系统的开环传递函数为，则称该系统是AI型系统；BII型系统；C二阶系统；D三阶系统;E一阶无差系统。,时域分析法小结（12）,3提高输入作用下控制系统精度的主要措施有A增大开环增益；B加比例-微分控制；C增大系统的型别；D加测速反馈；E对干扰进行补偿。,时域分析法小结（13）,4典型二阶系统单位阶跃响应如图所示，可以确定该系统是的欠阻尼系统；开环增益；超调量=40；D调节时间；E是0型系统。,时域分析法小结（14）,5若系统A开环稳定，闭环不一定稳定；B开环稳定，闭环一定不稳定；C开环不稳定，闭环一定不稳定；D开环不稳定，闭环不一定不稳定；E开环临界稳定，闭环不一定稳定。,时域分析法小结（15）,6为能同时减少输入和干扰引起的稳态误差，采用的有效措施是A增大干扰作用点前的前向通道增益；B增加干扰作用点前的前向通道的积分环节的个数；C增大干扰作用点到输出的前向通道增益；D增大干扰作用点至输出的前向通道的积分环节个数；E在反馈通道中增加积分环节。,时域分析法小结（16）,7由以下条件，可以确定闭环系统的动态性能（）A闭环极点；B开环零极点；C闭环零极点；D开环零极点及开环增益；E闭环零极点及闭环增益。,自动控制原理课程的任务与体系结构,自动控制原理,本次课程作业（13）329,30,33,37,39,谢谢！,