自动控制原理知识点总结( 三 )


(4)如果需要,可按照各典型环节的误差曲线对相应段的渐近线进行修正,以得到精确的对数幅频特性曲线
(5)绘制相频特性曲线 。分别绘出各典型环节的相频特性曲线,再沿频率增大的方向逐点叠加,最后将相加点连接成曲线
 

22频域稳定性判据又称奈奎斯特稳定判据,简称奈氏判据奈氏判据
 
已知开环系统特征方程式在s 右半平面根的个数为P,有Z=P-R
若Z=0,闭环系统是稳定的 。若Z不等于0,闭环系统是不稳定的
当开环系统稳定时,开环奈氏曲线不包围( -1,j0)点时,则闭环系统是稳定的
当开环系统不稳定时,开环奈氏曲线包围 (-1,j0)点P圈时,闭环系统是稳定的
 

23用奈氏判据判断系统稳定性时,一般只须绘制w从 0到无穷时的开环幅相曲线,然后按其包围(-1,j0 )点的圈数N(逆时针为正,顺时针为负)和开环传递函数在s 右半平面根的个数P,根据公式
Z = P -2N      
来确定闭环特征方程正实部根的个数,如果Z=0,闭环系统是稳定的 。否则,闭环系统是不稳定的
如果开环传递函数包含积分环节,且假定个数为V,则绘制开环极坐标图后,应从w=0对应的点开始,补作一个半径为无穷,逆时针方向旋转V乘以90度的大圆弧增补线,把它视为奈氏曲线的一部分 。

24【自动控制原理知识点总结】然后再利用奈氏判据来判断系统的稳定性
 
校正的概念:在系统不可变部分的基础上,加入适当的校正元件,使系统满足给定的性能指标
(1)如果系统稳定且有较满意的动态响应,但稳态误差太大,这就必须增加低频段的益来减小稳态误差,同时保持中、高频特性不变
(2)如果系统稳定且有较满意的误差,但其动态性能较差,则应改变系统的中频段和高频段,以改变系统的截止频率和相位裕度
(3)如果一个系统的稳态和动态性能均不能令人满意,就必须增加低频增益,并改变中频段和高频段
 

25校正方案:串联校正;并联校正;反馈校正;前馈校正(复合校正)
校正方法:分析法(试探法);综合法(期望特性法)
 
PID(比例-积分-微分)控制器
 
串联校正的分析法:超前校正(利用超前相角补偿系统的滞后相角,改善系统的动态性能,如增加相位裕度,提高系统稳态性能);滞后校正(利用滞后网络的高频幅值衰减特性使系统的截止频率下降,从而使系统获得足够的相位裕度);滞后-超前校正
 

26超前校正装置对系统性能有如下影响:
(1)减少了开环频率特性在幅值穿越频率上的负斜率,提高了系统的稳定性
(2)减小了阶跃响应的超调量
(3)增加了开环频率特性在幅值穿越频率附近的正相角和相位裕度
(4)提高了系统的频带宽度
(5)不影响系统的稳态性能

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