机械控制基础6系统的性能指标与校正.ppt

文档介绍：——由被控对象,执行元件,测量元件,给定、比较元件和放大、控制元件组成。,通常只有放大、控制元件是可以调整的,因此可以通过调整放大、控制元件的结构参数来改善系统的性能。执行元件执行控制信号,实现对被控对象的调节,如伺服电动机、伺服作动器等。测量元件用于检测系统输出,产生反馈信号,表现为各类形式的传感器。给定比较元件产生指令信号,并与反馈信号比较产生偏差信号。如电位计、运算放大器等等。放大控制元件对偏差信号进行运算,产生控制信号,如电压、电流放大器,功率放大器等。。但在大多数情况下,只调整增益不能使系统的性能得到充分的改变,()()00180º1=0G(s)G(s)/Kc1c降低增益——相角裕量:根据被控对象的性质及其对控制的要求,选择适当的控制方法及控制规律,设计一个满足给定性能指标的控制系统。要使系统性能得到全面改善,应当对系统进行校正。减小增益原系统校正后的系统校正(补偿)——通过改变系统结构,或在系统中增加附加装置或元件对已有的系统(固有部分)进行再设计使之满足性能要求。控制系统的设计本质上是寻找合适的校正装置。,其动态响应的一些特征参数,它包括五个指标:瞬态性能指标稳态性能指标指系统的稳态误差,它是指过渡过程结束后,希望输出量与实际输出量之间的差值,其与系统型次、开环增益和信号类型有关,下图为同一系统的阶跃和斜坡响应。——衡量系统的频率响应质量,即系统在正弦输入信号作用下,其输出的幅值和相位与输入信号频率的关系特性。开环幅值穿越频率c相位裕度幅值裕度Kg开环频域指标系统开环穿越频率c可近似为系统的闭环频宽,是系统响应快速性的指标;而、Kg则是系统响应平稳性的指标。闭环频域指标谐振频率r及谐振峰值Mr复现频率m及复现带宽0m截止频率b及带宽0b谐振峰值Mr是系统响应平稳性的量度;m、b是响应快速性的指标。——通常是以误差的积分或求和的形式给出,是系统性能的综合测度(如动、静态误差)。通过使系统性能指标最小,可获得在一定条件下的最优或近似最优控制系统。误差平方积分性能指标允许系统有超调(不会出现误差的正负抵消).,,,反映了对误差变化速率的重视程度;该指标使误差e(t)及其变化率都较小,使过渡过程快速、平稳结束;可通过对I求某个参数的导数,,误差e(t)=xor(t)-xo(t)是单调的,该指标的目的是使过