效能指標
(1)穩
:系統受擾動後能回到原來的平衡位置。(穩定性)
(2)準
:穩態輸出與理想輸出間的誤差小。(穩態特性)
(3)快
:階躍響應的過渡過程要平穩、迅速。(動態特性)
動態效能指標
(1)上公升時間
:響應曲線從零時刻到首次達到穩態值的時間,通常定義為響應曲線從穩態值的10%上公升到穩態值90%所需的時間。(快速性)
(2)峰值時間
:通常指系統單位階躍響應曲線超過其穩態值而達到第乙個峰值所需要的時間。(穩定性)
(3)調整時間
:輸出響應達到並維持在c(∞)的某個誤差百分比的範圍內所需的時間。誤差百分比通常取2%或者5%。(反應迅速性)
(4)超調量
:系統在動態過程中輸出的最大峰值與響應的終值之差對終值的百分比。(反應平穩性)
穩態效能指標
穩態誤差
:從輸入端定義,為系統的輸入訊號與主反饋訊號之差。
閉環零點的作用
閉環零點會減小系統阻尼比,從而使超調量增大,但減小峰值時間,使系統響應速度加快,這種作用會隨著閉環零點接近虛軸而加劇。
閉環極點的作用
閉環極點會增大系統阻尼比,從而使超調量較低,但峰值時間增大,使系統響應速度變慢,這種作用會隨著閉環零點接近虛軸而加劇。
超調量減少,振盪次數減少,調節時間減短,動態品質提高。
定義距離虛軸最近的極點,且實部小於其他極點實部的0.2倍,附近不存在零點。
作用所有的閉環特徵根分布在s平面虛軸的左側;線性系統的穩定性取決於系統本身的固有特性。
系統的穩定誤差與系統的結構、引數以及輸入量的形式有關;增大開環放大係數,提高系統階次,引入前饋控制都可以減小穩定誤差。
通過閉環主導極點和耦極子來進行分析。
充要條件
系統閉環極點位於s左半平面內。
判據時域內用勞斯判據
(勞斯表第一列全為正),根軌跡(根軌跡全部位於s左半平面內),頻域內用奈奎斯特判據
(開環傳遞函式正實部極點數等於奈奎斯特曲線逆時針包圍(-1,j0)點圈數)。
(1)增大系統開環增益或擾動作用點之前的前向通道增益。
(2)在系統的前向通道或主反饋通道設定串聯積分環節。
(3)採用串級控制內迴路擾動。
(4)採用復合控制。
穩定性:系統根軌跡位於s左半平面則系統穩定;
穩態效能:通過判別系統型別和開環增益;
動態效能:通過主導極點的位置。
閉環系統。
自動控制原理
被控物件 被控變數 期望目標 頻域 描述閉環控制系統 訊號 輸入量 輸出量控制量 反饋量偏差量 控制系統分類 依據結構 依據輸入訊號特徵 依據輸入訊號變化特徵 按系統固有內在特性 程式控制系統 線性系統 疊加性 多輸入等於各自單獨作用之和 均勻性 輸入比例增大,輸出等比例增大 非線性系統 不同時滿足...
自動控制(二)
抓蘋果和反饋 關於人類的大腦有個簡單的悖論 如果我們能夠理解自己的大腦,那麼它必須足夠簡單以至於我們無法理解它。我們的大腦有 1000 億個神經細胞,這些細胞之間靠生物電脈衝和化學物質傳遞訊號。從整體上看,這些單個無意識的神經元組成的網狀結構,形成了人類有意識的大腦為核心的神經系統。目前為止,人類製...
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