校正的性能指标有哪些?学习频域补偿要持续思考的四个问题?

描述

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1.什么叫做系统分析呢?就是在已知系统的结构和参数的情况下来计算它的性能。比如说给出了系统的结构框图,然后来算一下它的开环传函、闭环传函,然后算一下它的稳态性能指标、动态性能指标。再比如画出它的根轨迹,画出它的奈氏图,画出它的波德图,三个图都画出来了。在这个图形上来分析它系统的动态性能和稳态性能。

2.什么叫系统校正呢?系统校正实际上就是一个反问题了。在系统分析的基础之上引入某些参数,可以根据需要而改变的辅助装置,就是我们的G1(s),然后来改善系统的性能,这块儿的辅助装置就叫做校正装置。

一般说来,被控对象(G2(S))的模型结构和参数不能任意改变,可以称之为控制系统的“不可变部分”。如果将这个被控对象简单地组成一个反馈系统,常常不能满足控制要求。为此,人们常常在系统中引入某种环节——校正装置(G1(S)) ,以改善其性能指标。

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常见的就是这种框图样式

3.校正的类型,常见的有三种:

第一种是串联校正,就是图中的这样一个图形。超前、滞后、滞后超前实际上都属于是串联校正。

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第二种是反馈校正。比如说从输出这里引入一个反馈通道,那这个的话这就叫做反馈校正。

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第三种是前馈控制。

这个就是常见的三种校正方式,相比之下就是串联校正,它的比较简单一些,应用范围广,比较利于理解。主要是学习这个串联校正。反馈校正和前馈校正的主要是集中在时域分析里。

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4.校正的性能评价指标

在校正这块我们还涉及到一些性能评价指标。既有时域指标也有频域指标。时域指标中,既有稳态性能指标也有动态性能指标。

稳态性能指标主要就是稳态精度ess,主要跟这个系统的型别,开环增益k有关系。或者说是跟它的这个静态误差系数kp 、kv、k a有关系。动态性能指标这块儿主要是用这个超调量以及调节时间来进行衡量。

频率指标,主要用的是这个截止频率wc以及相角裕度,这两个指标来进行说明。有些情况下可能也会给出幅值裕度h来进行补充。另外就是频率指标这一块,有时候会碰到闭环带宽wb,还有谐振峰值mr,还有斜振频率wr,通过这些指标来进行给定。

既有时域又有频率,那么就涉及到两个指标之间的一个转换。在频率分析中的三频段理论中,有关于二阶系统以及高阶系统,它们分别的频率指标与时域指标之间的转换关系。

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有些情况下把频域指标与时域指标的关系,通过这个图形的方式来告诉你。这里把只需要了解时域指标与开环频率指标的之间的公式即可。

 

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5.频率法串联校正的分类

频率法串联校正分为试探法和分析法。试探法主要包括三大校正。分析法:期望特性法其实也是围绕着这三大校正来进行展开的。

另外试探法它是没有固定答案的,只要我们设计出来的这个这个校正装置,它的这个指标是符合他这个要求的,这块儿就是可以的。

 

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6.学习频域校正要持续思考的四个问题

给出四个问题,实际上是有两个目的。第一个目的就是学习这三大校正的时候,带着这四个问题去进行学习。第二个目的就是把三大校正学习完之后,要检验自己的一个学习效果。

第1个问题就是校正网络的特性,实际上知道校正网络是什么?特性是什么?特征是什么?特点是什么?

校正网络它能提供的相角具有什么特点,还有它的这个幅值有什么特点?幅频和相频都分别具有什么样的特点。

第2个问题就是使用每一种校正的原因或者说它适用的场合。使用校正装置,就是原系统在哪块它出现了问题了吗?就像医生看病一样,最起码要对症下药。

要对症下药的话,首先要知道这个症状是哪里?原系统的问题得先剖析清楚了,剖析清楚之后,再结合校正装置它的特性,每一种特性解决每一种问题,这时候再拿这个校正装置去解决这个问题就可以了。

第3个问题就是校正原理、过程以及这个求解步骤这个三大校正在使用的时候,在求解它的确定它校正装置的参数的时候,是有一个过程。这个过程第1步确定什么,第2步确定什么,每1步原理是什么?使用这个步骤之后,它对其他的参数什么的一些影响。

第4个问题校正的影响。影响分为两方面来回答,一方面呢就是对待这个稳态性的影响。另一方面对动态性能的影响。

希望大家就是带着这四个问题去学习这三大校正。


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