积分饱和现象与抗积分饱和的措施[宣讲].ppt

校 正 方 式 串联校正 反馈校正 校正装置 校正装置 前馈校正 复合校正 Y(s) Y(s) 图 串联校正 图 反馈校正 * 精品PPT | 借鉴参考 2.6.2 基本控制规律分析 * 精品PPT | 借鉴参考 在校正装置中，常采用比例(P)、微分(D)、积分(I)、比例微分(PD)、比例积分(PI)、比例积分微分(PID)等基本的控制规律。 1. 比例(P)控制 具有比例控制规律的控制器称为比例控制器．其特性和比例环节完全相同，它实际上是一个可调增益的放大器。 传递函数 动态结构图为 比例控制的作用： (1).在系统中增大比例系数Kp可减少系统的稳态误差以提高稳态精度。 (2).增加Kp可降低系统的惯性，减小一阶系统的时间常数，改善系统的快速性。 (3).提高Kp往往会降低系统的相对稳定性，甚至会造成系统的不稳定。 * 精品PPT | 借鉴参考 2 比例?微分(PD)控制 动态结构图为 具有比例?微分控制规律的控制器称为比例微分控制器。 传递函数 PD控制器的作用： PD控制具有超前校正的作用，能给出控制系统提前开始制动的信号，具有“预见”性，能反应偏差信号的变化速率(变化趋势)，并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引进一个有效的早期修正信号，有助于增加系统的稳定性，同时还可以提高系统的快速性。 其缺点是系统抗高频干扰能力差。 * 精品PPT | 借鉴参考 例 * 精品PPT | 借鉴参考 3. 例 * 精品PPT | 借鉴参考 4. * 精品PPT | 借鉴参考 例 * 精品PPT | 借鉴参考 5. * 精品PPT | 借鉴参考 2.6.3 串联超前校正 一般而言，当控制系统的开环增益增大到满足其静态性能所要求的数值时，系统有可能不稳定，或者即使能稳定，其动态性能一般也不会理想。在这种情况下，需在系统的前向通路中增加超前校正装置，以实现在开环增益不变的前题下，系统的动态性能亦能满足设计的要求。超级校正网络的结构与极点分布如下图2.6.3.1。 图2.6.3.1超前网络 * 精品PPT | 借鉴参考 * 精品PPT | 借鉴参考 * 精品PPT | 借鉴参考 假设该网络信号源的阻抗很小，可以忽略不计，而输出负载的阻抗为无穷大，则其传递函数为 图2.6.3.2超前网络 时间常数 分度系数 (a) (b) * 精品PPT | 借鉴参考 时间常数 分度系数 (6-1) 注：采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降a 倍 因此需要提高放大器增益加以补偿 (6-2) 图2.6.3.3带有附加放大器的无源超前校正网络 此时的传递函数 * 精品PPT | 借鉴参考 ?超前网络的零极点分布 故超前网络的负实零点总是位于负实极点之右，两者之间的距离由常数a 决定。 由于 可知改变a和T(即电路的参数R1、R2、C)的数值，超前网络的零极点可在s平面的负实轴任意移动。 图2.6.3.4超前网络的零点分布 * 精品PPT | 借鉴参考 ? (6-3) (6-4) (6-2) 画出对数频率特性如图2.6.3.5所示。 * 精品PPT | 借鉴参考 20dB/dec 图2.6.3.6超前网络的对数幅频和相频特性图 显然，超前网络的Bode图在1/aT至1/T 之间的输入信号有明显的微分作用。 从相频特性图可以看出，输出信号相角比输入信号相角超前，故名超前网络。 那么，最大相位超前角发生在什么频率处？ * 精品PPT | 借鉴参考 (6-7) (6-5) (6-6) 故在最大超前角频率处 具有最大超前角 正好处于频率 与 的几何中心 的几何中心为 即几何中心为 (6-8) 最大超前角频率 求导并令其为零 * 精品PPT | 借鉴参考 (6-9) 但a不能取得太大(为了保证较高的信噪比),a一般不超过20这种超前校正网络的最大相位超前角一般不大于65o，如果需要大于65o的相位超前角，则要在两个超前网络相串联来实现，并在所串联的两个网络之间加一隔离放大器，以消除它们之间的负载效应。 （6-2) * 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴参考 精品PPT | 借鉴