机械控制工程基础课件(6)
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X i s 1 G1 s G2 s
17
本章重点
掌握系统校正的基本概念、校正方法和校正装置的特 性与用途，重点掌握频率特性法进行系统校正的原理 和方法，深入了解反馈校正的原理和方法。
3
6.1
概述
超前、滞后、串联
串联校正
增益调整； 相位超前校正 ； 相位滞后校正 ； 相位滞后--超前校正
4
6.1
概述
超前、滞后、并联
并联校正
反馈校正 ； 顺馈校正
• 比例反馈包围积分环节 • 比例反馈包围积分环节 • 微分反馈包围积分环节 • 微分反馈包围振荡环节 • 利用反馈校正取代局部结构
1 KH s G s KK H s 1 1 s KK H K
K K 1 KK H G s Ts 1 KK H Ts 1 1 Ts 1 1 KK H K K G s Ts 1 KK1s T KK1 s 1 1 Ts 1 K Gs 2 2 T s 2T KK1 s 1
G s G1 s 1 G1 s H1 s
16
6.3 顺馈校正
并联校正
• 顺馈校正概念 X o s G1 s G2 s Es GC s G2 s X i s X o1 s X o 2 s • 传递函数 X o s G1 s G2 s GC s G2 s • 系统框图 Gs
j T 1 Gc j j T 1
6
6.2 电路仿真
超前校正的仿真
串联校正 超前校正
7
6.2 串联校正 超前校正系统实例
待校正系统
稳态误差的计算
1 K 40 ess 20 G s s0.5s 1
8
6.2
校正环节设计
串联校正
超前校正系统实例
机械控制工程基础
JIANZHU RUODIAN YINGYONG JISHU JIXIE KONGZHI GONGCHENG JICHU
第六章
控制系统综合与校正
1
第六章
控制系Baidu Nhomakorabea综合与校正
1
6.1 6.2 6.3
概述 串联校正 并联校正
2
3
2
6.1 校正与稳定性
本章主要内容
概述
控制系统校正的概念，常用校正方法和常见校正装置 的特性。
• • • • PID含义 PD校正器 PI校正器 PID校正器
电路实现
13
6.3 反馈校正
反馈校正概念 反馈校正系统
并联校正
14
6.3 反馈校正
并联校正 结构框图
• 比例反馈包围积分环节 • 比例反馈包围积分环节 • 微分反馈包围积分环节
• 微分反馈包围振荡环节
15
6.3 反馈环节
并联校正 传递函数
5
6.2 电路仿真
相位超前校正概念 超前校正电路 超前校正计算
串联校正 超前校正
C1 0.01uF
X SC1
V1
R5
10kohm
1V 5000Hz 0Deg
R6
5kohm A B
G T
U o (s) Ts 1 Gc s U i (s) Ts 1 式中 R2 1, T R1C R1 R2
0.227 s 1 GC s 0.024 0.054 s 1
校正后的系统
9
6.2 串联校正 超前校正系统实例
校正前后系统Bode曲线
10
6.2 电路仿真
串联校正 滞后-超前校正
R3 V3
•相位滞后-超前校正概念 •滞后-超前校正电路 •滞后-超前校正计算 •滞后-超前校正的仿真
T1s 1 T2 s 1 G C s T1s 1 T2 s 1
20kohm
X SC3
R4 C4
0.01uF 10kohm A B G T
1V 1kHz 0Deg
C3
0.01uF
T1 R1C1
T1
T2 R2C2
T2 R1C1 R2C2 R1C2 1
11
6.2 串联校正 滞后-超前校正系统实例
• • • • • 待校正系统 稳态误差的计算 校正环节设计 校正后的系统 校正前后系统Bode曲线
2 20 ess
k
1.43s 1 6.67 s 1 GC s 0.143 s 1 66.7 s 1
12
6.2 串联校正 PID校正器 数学模型
17
本章重点
掌握系统校正的基本概念、校正方法和校正装置的特 性与用途，重点掌握频率特性法进行系统校正的原理 和方法，深入了解反馈校正的原理和方法。
3
6.1
概述
超前、滞后、串联
串联校正
增益调整； 相位超前校正 ； 相位滞后校正 ； 相位滞后--超前校正
4
6.1
概述
超前、滞后、并联
并联校正
反馈校正 ； 顺馈校正
• 比例反馈包围积分环节 • 比例反馈包围积分环节 • 微分反馈包围积分环节 • 微分反馈包围振荡环节 • 利用反馈校正取代局部结构
1 KH s G s KK H s 1 1 s KK H K
K K 1 KK H G s Ts 1 KK H Ts 1 1 Ts 1 1 KK H K K G s Ts 1 KK1s T KK1 s 1 1 Ts 1 K Gs 2 2 T s 2T KK1 s 1
G s G1 s 1 G1 s H1 s
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6.3 顺馈校正
并联校正
• 顺馈校正概念 X o s G1 s G2 s Es GC s G2 s X i s X o1 s X o 2 s • 传递函数 X o s G1 s G2 s GC s G2 s • 系统框图 Gs
j T 1 Gc j j T 1
6
6.2 电路仿真
超前校正的仿真
串联校正 超前校正
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6.2 串联校正 超前校正系统实例
待校正系统
稳态误差的计算
1 K 40 ess 20 G s s0.5s 1
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6.2
校正环节设计
串联校正
超前校正系统实例
机械控制工程基础
JIANZHU RUODIAN YINGYONG JISHU JIXIE KONGZHI GONGCHENG JICHU
第六章
控制系统综合与校正
1
第六章
控制系Baidu Nhomakorabea综合与校正
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6.1 6.2 6.3
概述 串联校正 并联校正
2
3
2
6.1 校正与稳定性
本章主要内容
概述
控制系统校正的概念，常用校正方法和常见校正装置 的特性。
• • • • PID含义 PD校正器 PI校正器 PID校正器
电路实现
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6.3 反馈校正
反馈校正概念 反馈校正系统
并联校正
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6.3 反馈校正
并联校正 结构框图
• 比例反馈包围积分环节 • 比例反馈包围积分环节 • 微分反馈包围积分环节
• 微分反馈包围振荡环节
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6.3 反馈环节
并联校正 传递函数
5
6.2 电路仿真
相位超前校正概念 超前校正电路 超前校正计算
串联校正 超前校正
C1 0.01uF
X SC1
V1
R5
10kohm
1V 5000Hz 0Deg
R6
5kohm A B
G T
U o (s) Ts 1 Gc s U i (s) Ts 1 式中 R2 1, T R1C R1 R2
0.227 s 1 GC s 0.024 0.054 s 1
校正后的系统
9
6.2 串联校正 超前校正系统实例
校正前后系统Bode曲线
10
6.2 电路仿真
串联校正 滞后-超前校正
R3 V3
•相位滞后-超前校正概念 •滞后-超前校正电路 •滞后-超前校正计算 •滞后-超前校正的仿真
T1s 1 T2 s 1 G C s T1s 1 T2 s 1
20kohm
X SC3
R4 C4
0.01uF 10kohm A B G T
1V 1kHz 0Deg
C3
0.01uF
T1 R1C1
T1
T2 R2C2
T2 R1C1 R2C2 R1C2 1
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6.2 串联校正 滞后-超前校正系统实例
• • • • • 待校正系统 稳态误差的计算 校正环节设计 校正后的系统 校正前后系统Bode曲线
2 20 ess
k
1.43s 1 6.67 s 1 GC s 0.143 s 1 66.7 s 1
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6.2 串联校正 PID校正器 数学模型