動態補償(dynamiccompensation).doc

動態補償 Dynamic Compensation 7-1、概論：，，：，，。：，：，試設計補償器；使得系統的閉環路主極點位於，設計的補償器型式為。 1、為了符合相位角條件，補償器需提供的相位角為 1 30° 2 45° 3 60° 4 90° 2、為了符合相位角條件，若a 4則b的值為 1 6 2 3 8 4 10 3、值應選擇下列何值? 1 3 2 4 3 6 4 8 4、若主極點位於，是否可以使用比例式控制器完成設計？ 1 可以 2 不可以 5、若主極點位於且速度誤差常數，則 1 2 b a 3 a≒b 7-2、補償的型式： 控制器輸出： 三種基本的補償的型式：，； 2 積分式補償器 INTEGRAL CONTROLLER ， “ 消除系統的穩態誤差值 “ ?假設，將變得非常大，。 ，，，。： 加入比例積分式補償器，
加入比例積分式補償器，。 典型的動態補償器型式： 適當的選擇我們可得到其他型式的動態補償器 Case 1 Case 2
因 上述選擇必需合乎根軌跡的數值及相位準則 Magnitude/Phase criteria 例7-1、開環路轉移函數為 ，試問系統是否能藉由改變K值 比例補償器 使得其閉環路主極點為 ? 若不能該採用何種動態補償器型式? 【解】 補償後根軌跡 計算位於的相位， 同理 ◎ 首先放零點，，，的位置 ◎ 相位條件 由三角函數公式： 得下式 解得下列結果： ? 另解 已知一組極點位於 且系統為三階， 將上述的值帶入特性方程式得 比較下兩式的係數： 得到下列等式 解得下列結果 ， 7-4、動態補償器型式： 例7-2、已知一簡單的控制系統如圖所示，此系統的極點位於0與1.0；為不穩定的控制系統，若我們希望將系統的主極點設計在及，請說明你該如何處理？ 【解】 通常位於右側的極點的不穩定，我們可使用閉環路改善；若串上PD控制如圖所示； 圖示系統的特性方程式 符合要求的系統特性方程式 比較係數；， 例7-3、有那些控制器可以消除系統響應的穩態誤差？請使用運算放大器完成上述的控制器？ 【解】課堂上說明 「習題一」單位回授控制系統的開環路轉移函數已知如下：設計一補償器型式如下，滿足下列條件 無阻尼頻率； 2 阻尼比；則 01、阻極點的位置在 1 2 3 02、為滿足條件此系統須補償的相位角為 1 2 3 4 03、若設，為滿足相位角條件則 1 12 2 18 3 26 4 32 04、此時的值為 1 0.232 2 0.385 3 1.86 4 2.5 「習題二」開環路轉移函數為 a 試問系統是否能藉由改變K值使得其閉環路主極點為 b 若不能，串接一補償器增益為則K， a，b如何選擇? 「習題三」單位回授的位置伺服控制系統，馬達及負載的轉移函數為，我們可調整K值作系統的靜態補償；為使系統的暫態性能Mp值16.3%， 安定時間4sec，此時所需的系統阻尼比為0.5，試問K值應調整為____________才符合實際需求。 由於設計好的系統，發現時間響應不符合實際需求，必需使安定時間縮短成2sec，試問符合需求的系統主極點 sd 位置應在______±_______ j，但昰此位置的主極點並不在原系統根軌跡上，主要是相位，為了符合新系統的暫態性能，我們必須設法在相位上增加θD，為了使系統的相位符合，試問所需增加的θD __________。 設計上；我們會在原系統上串一型式為補償器，此種補償方式我們稱之動態補償，此補償器我們稱之________ 補償器，為了簡化計算程序補償器的零點我們取主極點 sd 的實部，則p __________，補償器的數學式變成，kc的取法必需滿足，則kc _________。請於圖一a畫出尚未補償控制系統的根軌跡，請於圖一b標出主極點 sd 位置，並畫出補償後控制系統的根軌跡。 歷屆研究所試題精選 ▓ 基本概念題 交大控研所 75年 If a type 2, third order system with proportional controller is replaced by PD controller, what will be system type and order? And what if the proportional controller is replaced by PI controller? ▓ 題型一 成大電機 88年 The unity feedback system with is to designed for settling time of 1.667 seconds an