导航制导与控制2第二章和第三章课件.ppt

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控制系统校正方式可分为串联校正、反馈校正、前馈校正、复合校正。

常用串联校正网络:相角超前校正网络、相角滞后校正网络、滞后——超前校正网络
传递函数的一般形式为:
特点:串联校正比反馈校正设计简单,容易对信号进行必要的形式转换。无源串联校正装置通常由RC无源网络构成,结构简单,成本低廉,信号变换过程中幅值衰减,需要附加放大器。有源串联校正装置由运算放大器和RC网络组成,其参数可以根据需要调整。

特点:
消弱非线性特性的影响
减小系统的时间常数
降低系统对参数变化的敏感性
抑制系统噪声
进行反馈校正设计时,需要注意内***的稳定性。

在系统的反馈控制回路中加入前馈通路,组成前馈控制和反馈控制相结合的系统,只要参数选得得当,不但可以保持系统稳定,可极大的减小甚至消除稳态误差,抑制几乎所有可测量扰动,包括低频强扰动。可分为按扰动补偿和按输入补偿两种方式。
此时输出和扰动下的误差都为零。2-4式为对扰动的误差全补偿条件。
按输入补偿的复合控制系统如下所示:
系统输出量:
误差表达式:
若选择前馈补偿装置的传递函数:
则有:(2-7)
式子(2-7)称为对输入信号的误差全补偿条件。
在工程实践中,大多数采用部分补偿条件,或在对系统性能其主要影响的频段内实现近似全补偿,使形式简单易于物理实现。


定理:设受控系统状态方程为:
要通过状态反馈的方法,使闭环系统的极点位于理想位置上,其充分必要条件是系统状态方程完全能控。

(1)状态方程空间极点配置
给定受控系统
和一组期望的闭环特征值,要确定反馈增益矩阵k,使
成立
(2)传递函数阵的极点配置
以二届系统为例,给定受控系统传递函数矩阵:
以及系统理想指标,确定反馈增益阵k,使系统满足用理想性能指标。