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單位負反饋系統的開環傳遞函數為設計系統的矯正裝置

發布時間:2022-05-04 07:34:02

1. 設單位負反饋系統的開環傳遞函數為 GK(S)/S(S+1)(S+2)

這個題目你把題目打錯了
原題是G(S)=1.06/S(S+1)(S+2)

准備知識:(1)增加開環極點可以使根軌跡右移(2)增加開環零點可以是根軌跡左移(依稀記得石群老師講過的一句笑話:零點有一種女人的感覺,呵呵……)(3)開環偶極子的定義:開環系統中相聚很近(與其它零極點相比)的一對零極點,注意這個胡壽松書上的說法不是一樣的,胡壽松的書上定義的是閉環偶極子(閉環零極點之間的距離比他們本身的模值小一個數量級),根軌跡校正用到的偶極子是開環偶極子,不能用胡壽松書上的定義,要不就沒法做了(4)開環偶極子對根軌跡的影響:①開環偶極子遠離原點,基本不改變根軌跡的形狀,系統的穩定性和瞬態性能幾乎不變②開環偶極子靠近原點,會較大的影響穩態性能,因為它能改變開環增益,我們知道增大開環增益可以減小穩態誤差,具體有這樣的關系:K』=[|z|/|p|]K K』是之後的開環增益,K是之前的增益,可見只要合理的調整零極點位置就可以增大開環增益,提高穩態性能,從這個表達式就可以看出來為什麼不能用胡壽松書上定義閉環偶極子的方法來定義開環偶極子

根軌跡校正的步驟:(1)給定系統瞬態性能確定主導極點的位置(2)繪制未校正的系統根軌跡。若希望的主導極點不在根軌跡上,說明靠調整開環增益不能滿足性能指標要求,需要適當校正裝置來改造根軌跡,使其通過希望的主導極點(3)校正後的系統根軌跡通過希望的主導極點,還要檢驗相應的開環增益是否能滿足要求。若不滿足,可以在原點附近增加開環偶極子來調節開環增益,同時保持根軌跡仍通過希望的主導極點

好吧,我們來看看你這個題:條件(1)G(S)=1.06/S(S+1)(S+2) (2)K』v=5(K』v是校正後的速度誤差系數) (3) 維持閉環主導極點不變 ①Kv=limsG(s)=0.503<5 速度誤差系數過小,我們可以通過增加開環偶極子的方法來增大開環增益,開環增益就等於Kv ②校正後開環增益是校正前增益的10倍 ③[|z|/|p|]=10就可以滿足要求了 ④為了滿足閉環主導極點不變這個原則,我們要使得增加的開環偶極子遠離閉環主導極點,這個閉環主導極點可以算出來的 ⑤比如我取校正環節為s+0.05/s+0.005 這個我沒具體計算是否合適,反正他們遠離主導極點就OK了,而且還要靠近原點,因為我們用的就是這一點。 這個題目的要求還是比較寬松的,沒有個給那麼多的要求,相對來說簡單一點,關於根軌跡校正這一塊胡壽松上沒講,不過其本質還是超前,滯後校正。

校正環節我已給出 你自己完成其它步驟吧

2. 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數為:

首先先求閉環傳遞函數,Gb(s)=C(s)/R(s)=Gk(s)/1+Gk(s)=K/{s(Ts+1)+K}
由此可看出改為二階線性系統。閉環特徵方程為Ts^2+s+K=0;
得:2wn*&=1;K=wn^2(具體可參照二階線性系統的表達式)

第一:該題有超調量,就一定不是臨界阻尼系統和過阻尼系統(因為它們無超調量)。
第二:又因為,階躍響應ts(5%)=6s,在二階欠阻尼系統中,ts(5%)=3/wn*&,剛好等於6s。可知這個是二階欠阻尼系統。

第三:進而可以用該系統的公式,將δ%=e^—3.14&/根號下(1—&^2)=16%,可求出&值。(因為打不出來阻尼比,故用&代替。圓周率,用3.14來表示。具體超調量可以自己翻書找到公式)

再用ts(5%)=3/wn*&,可求出wn值。最後用K=wn^2,求出K值,即開環放大系數。時間常數T=1/wn,即可解出所有問題的解了。

3. 設單位負反饋系統開環傳遞函數如題

閉環:G(s)=1/[(s/5)^2+2*0.6s/5+1] 對比標准2階系統形式 ωn=5 ζ=0.6 σ%=e^(-π/tanβ) tanβ=√(1-ζ^2)/ζ tp=π/ωd ωd=ωn*√(1-ζ^2) ts=4.4/σ σ=ωn*ζ 把數據帶入即可

4. 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 , 試用頻率法設計串聯超前校正裝置,使系統的相位裕度 ,靜態速度誤差

s=tf('s'); %生成拉普拉斯變數s
G=10/(s*(s+1)); %生成開環傳遞函數
[mag,phase,w]=bode(G); %獲取對數頻率特性上每個頻率w對應的幅值和相位角
[Gm,Pm]=margin(G); %計算開環傳遞函數的幅值裕量和相位裕量
DPm=45; %期望的相位裕量
MPm=DPm-Pm+5; %校正網路需提供的最大相位超前
MPm=MPm*pi/180; %轉換為弧度表示的角度
a=(1+sin(MPm))/(1-sin(MPm)); %計算超前校正的分度系數
adb=20*log10(mag); %計算開環傳遞函數對應不同頻率的對數幅值
am=10*log10(a); %計算校正網路在校正後的剪切角度頻率處提供的對數幅值
wc=sphine(adb,w,-am); %利用線性插值函數求取對應-am處的頻率,即為校正後的 %剪切頻率wc
T=1/(wc*sqrt(a)); %求時間常數
at=a*T;
Gc=tf([at 1],[T 1]); %獲取控制器的傳遞函數
Gh=Gc*G;
figure,margin(Gh); %繪制校正後系統的Bode圖
grid

5. 已知某單位負反饋系統開環傳遞函數為G=k/(s(s+2)) 分別對時域復域頻域對系統進行分析,並考慮設計校正裝置

k=1/0.01;
G0=zpk([],[0 -2],k);
[h0,r,wx,wc]=margin(G0)
wm=4.4
L=bode(G0,wm)
Lwc=20*log10(L)
a=10^(-0.01*Lwc)
T=1/(wm*sqrt(a));
phi=asin((a-1)/(a+1))
Gc=(1/a)*tf([a*T 1],[T 1]);
Gc=a*Gc;
G=Gc*G0;
bode(G,'r',G0,'b--');
grid;
[h,r,wx,wc]=margin(G)

6. 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數為 ,試對系統進行串聯校正設計,使之滿足以下條件。

哥 不會哦

7. 設單位反饋控制系統的開環傳遞函數為G0(s)=K/s(s+1)(0.2s+1)試設計一串聯校正裝置,使系統滿足如下性能指

設單位僅饋控制系統的開環傳遞函數為G(s)=k/s(s+1)(0.2s十1),試設計一串聯校正裝置,使系統滿足如下性能指標:靜態速度誤差系數K=8,相角裕度y

8. 已知某單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)=K/[s(0.5s+1)(0.1s+1)]

上課好好學。畢竟很難學。

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