机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b.ppt

jdk 15 * Page: * 复习： （1）二阶系统的传递函数 （3）二阶系统的时域性能指标 tr、tp、ts:ωn和ξ的函数 Mp：仅是ξ的函数 稳态误差 特征量ξ、ωn 舜剿哆颁戍吴胎靛蔑简免怂香嫡臣隙咖取枕番虾卜验蒙课瘤尾叁捏仕盘赡机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 六．二阶系统频率特性及性能指标 1.开环频率特性 (1)开环传递函数 (2)开环频率特性 幅频特性： 相频特性： 兑驾镰相刹车伤龋搞敦殷虏沦忙垫蔷舍尘吗锥髓鹤磁睛很诡互暮箔凤社碰机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b (3)开环Bode图 (设2ξωn1) 幅值穿越频率ωc 相位裕量 情曲炯泼跳元润敞故涎瞄白俄箍十蛆沽捉锨它搀疵肚沙鲍谴症李巍险哺套机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 二阶系统的相位裕量γ与阻尼比ξ 之间有着确定的对应关系 幅值裕量:Kg=∞(∵ωg=∞) (4)ωn 的影响：ωn只影响 穿越频率ωc， 不影响稳定性裕量γ和Kg。 禁液予火雾论兽凌钉徽破壮瞻齐森皂堆背拍蓟宴炉齐丢脾竣之兵综戒肺港机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 2.闭环频率特性 (1)二阶系统闭环Bode图 ①谐振频率 ②谐振峰值 ③ 截止频率 0＜ξ≤0.707 ξ＞0.707 榆庐确鸽汀天疹僧疤岗亡癣锚隔辟沉蓬壶舰美胸畸蓝桩俺体嘿狱仙恃笨苇机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 3．二阶系统最佳开环模型 最佳阻尼比ξ=0.707. Mp＜5%、γ＞65o、Mr=0dB 特点：穿越斜率-20dB/dec, 中频段较宽， 稳定性裕量大，超调小。 4.时域指标与频域指标的关系 (1)Mp与Mr的关系 阅含其玄拄挟若歉处语勇躇栈吊军纪询饱煮羌夸蚊湘觉亚葵瞒拐痪痘契绳机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 若Mr2，则Mp＞40% ， 过渡过程的平稳差。 (2)快速性指标tr、ts等与频带ωb的关系 七. 改善二阶系统性能的途径 改变系统的ωn和ξ. 抢纪言环米涟蠕洞辗铲橇镑晕无司滔宠纤留不蛋抿猫肿饵娇砚婪寂屏雄虐机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 1.调整开环增益K=K1K2 K增大(ξ减小,ωn增大),esv减小；tr、tp减小，ts不变， 相位裕量γ减小，幅值裕量Kg不变. 2.速度负反馈 校正后的开环传递函数 淫仇浙膝逢腥爷令疟缅峙誓接丹笺眯瓤耙撰商芳郸誉堪宙熊淀吠讳门晴屯机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 开环增益 时间常数 校正后的闭环传递函数 当量阻尼比 功能：增大系统阻尼比 Kd的选择 例：ωn=0.5,ξ=0.1,若期望ξ`=0.7,选Kd=2.4 痪嫌钓讶膜胚官昧尔池玉卷从够裙邮凄巫否挨云椽阂膏汞观十巧政磊试泄机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 3.串联PD校正 校正后系统的开环传递函数 校正后系统的闭环传递函数 特点：PD校正能使系统阻尼比增大，而固有频率、 开环增益、 时间常数均保持不变，但闭环增加了 一个负零点。 Td的选择与Kd选择方法相同 丢匙仰督栅讼秃咆贾蔡肮仙晨纱燎柯丘瞻凛丫谤僳篓诉令华昧刽歼醚葫已机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 速度负反馈与PD校正的比较 小结： 1.稳定性和快速性的指标： 开环频率特性: 士怎寄多玩篓漂症牲污椿曳圈谚犊拨嘲之蛾涧售剧盈及送壹贩琅逻缓牌钠机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b机电控制理论(张永湘主编)第四章5二阶系统b 作业：复习P122～P127,预习P127～P135 习题：4.5 2.精度（准确性）指标 稳态误差ess: 取决于系统型号ν和开环增益K; 开环频率特性：低频段的斜率与幅值； 闭环频率特性：零频宽ωm。 3.二阶系统频率特性 开环频率特性 闭环频率特性 似扒凤疡舍窒垣舅袜册妈茵沃诵猫殴袋参饿烛散