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校正裝置的設計過程

發布時間:2022-08-26 14:45:48

Ⅰ 試設計一個串聯校正裝置

對是的
你這種都加進去叫
串聯滯後-超前校正
將兩種方法的優點進行綜合
請參考自動控制原理中的串聯校正

Ⅱ 什麼是pid校正

PID校正裝置(又稱PID控制器或PID調節器)是一種有源校正裝置,它是最早發展起來的控制策略之一,在工業過程式控制制中有著最廣泛的應用,其實現方式有電氣式、氣動式和液力式。與無源校正裝置相比,它具有結構簡單、參數易於整定、應用面廣等特點,設計的控制對象可以有精確模型,並可以是黑箱或灰箱系統。總體而言,它主要有如下優點: (1)原理簡單,應用方便,參數整定靈活。 (2)適用性強。可以廣泛應用於電力、機械、化工、熱工、冶金、輕工、建材、石油等行業。 (3)魯棒性強。即其控制的質量對受控對象的變化不太敏感,這是它獲廣泛應用的最重要的一原因。因為在實際的受控對象,例如由於受外界的擾動時,尤其是外界負荷發生變化時,受控對象特性會發生很大變化,為得到良好的控製品質,必須經常改變控制器的參數,這在實際操作上是非常麻煩的;又如,由於環境的變化或設備的老化,受控對象模型的結構或參數均會發生一些不可知的變化,為保證控制質量,就應對控制器進行重新設計,這在有些過程中是不允許的。因此,如果控制器魯棒性強,則就無須經常改變控制器的參數或結構。 目前,基於PID控制而發展起來的各類控制策略不下幾十種,如經典的Ziegler-Nichols演算法和它的精調演算法、預測PID演算法、最優PID演算法、控制PID演算法、增益裕量/相位裕量PID設計、極點配置PID演算法、魯棒PID等。

Ⅲ 控制系統校正方法的基本方法

常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。
①軌跡法設計校正裝置當性能指標以時間域量值(超調量、上升時間、過渡過程時間等)給出時,採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時,先根據性能指標,在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後,畫出未加校正時系統的根軌跡圖,用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的,就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的類型和參數,根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後,就可畫出校正後系統的根軌跡圖,以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時,可認為設計已完成,否則還須修正設計。
②用頻率響應法設計校正裝置在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、帶寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式,則應先化成等價的頻率域形式。通常,設計是在波德圖上進行的。在波德圖上,先畫出滿足性能指標的期望對數幅值特性曲線,它由三個部分組成:低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度;中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等,它是期望對數幅值特性中的主要部分;高頻段表徵系統的復雜性。然後,在同一波德圖上,再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線,它是根據其傳遞函數來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出,在經過適當的簡化後可定出校正裝置的類型和參數值。
不論是採用根軌跡法還是頻率響應法,設計中常常有一個反復的修正過程,其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的,需要結合性能、成本、體積等方面的考慮,選擇一種合理的方案。
在控制系統校正裝置的設計中,有時也採用巴特沃思極點配置法。採用這種方法時,把校正後控制系統的閉環傳遞函數取為如下期望形式:
上式的特點是:G(s)的分子為1,不包含零點;G(s)的分母為零的代數方程Bn(s)=0的根(即G(s)的極點)均勻地分布在 s的復數平面上以原點為圓心的左半單位圓上。圖2畫出的是n=1,2,3,4的情況。按巴特沃思法設計時,可先選擇校正裝置的類型,使校正後控制系統的傳遞函數中只有極點而無零點,然後進一步將其變換為上面列出的巴特沃思標准形,再通過簡單的計算來定出校正裝置的參數值。

Ⅳ 滯後超前校正網路的設計步驟,謝謝

  1. 先確定待復校正系統的wc和相制角裕度

  2. 選擇待校正系統的對數幅頻漸近線上斜率從-20到-40變化的點作為校正裝置的超前校正頻率wb。

  3. 根據要求確定校正後的wc',然後對數幅頻漸近線上取wc'這一點在-20斜率上的數值等於20lgα,求出α。

  4. 這樣最有一個未知量就是滯後矯正部分的頻率wa,繼續通過矯正要求的相角裕度,帶入求得的wb,和α進行計算,就可以得到wa!

  5. 最後進行驗證

Ⅳ 機械控制工程基礎 什麼叫系統校正,主要有哪些方法

常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。 ① 軌跡法設計校正裝置 當性能指標以時間域量值(超調量、上升時間、過渡過程時間等)給出時,採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時,先根據性能指標,在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後,畫出未加校正時系統的根軌跡圖,用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的,就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的類型和參數,根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後,就可畫出校正後系統的根軌跡圖,以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時,可認為設計已完成,否則還須修正設計。 ② 用頻率響應法設計校正裝置 在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、帶寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式,則應先化成等價的頻率域形式。通常,設計是在波德圖上進行的。在波德圖上,先畫出滿足性能指標的期望對數幅值特性曲線,它由三個部分組成:低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度;中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等,它是期望對數幅值特性中的主要部分;高頻段表徵系統的復雜性。然後,在同一波德圖上,再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線,它是根據其傳遞函數來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出,在經過適當的簡化後可定出校正裝置的類型和參數值。 不論是採用根軌跡法還是頻率響應法,設計中常常有一個反復的修正過程,其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的,需要結合性能、成本、體積等方面的考慮,選擇一種合理的方案。

Ⅵ 自動控制原理設計矯正裝置

自動控制原理的
最快的時間,
最理想的

Ⅶ 常用的電氣校正裝置

控制工程中用得最廣的是電氣校正裝置,它不但可應用於電的控制系統, 而且通過將非電量信號轉換成電量信號,還可應用於非電的控制系統。控制系統 的設計問題常常可以歸結為設計適當類型和適當參數值的校正裝置。校正裝置可 以補償系統不可變動部分(由控制對象、執行機構和量測部件組成的部分)在特 性上的缺陷,使校正後的控制系統能滿足事先要求的性能指標。常用的性能指標 形式可以是時間域的指標,如上升時間、超調量、過渡過程時間等(見過渡過程), 也可以是頻率域的指標,如相角裕量、增益裕量(見相對穩定性)、諧振峰值、 帶寬(見頻率響應)等。 常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。 在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類 校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來 表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制 系統在改善特性上的需要。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中, 串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例 -積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。 自動控制原理課程設計 第一章 課程設計的目的及題目 -2- 一、課程設計的目的及題目 1.1 課程設計的目的 1)掌握自動控制原理的時域分析法,根軌跡法,頻域分析法,以及各種補 償(校正)裝置的作用及用法,能夠利用不同的分析法對給定系統進行性能分 析,能根據不同的系統性能指標要求進行合理的系統設計,並調試滿足系統的 指標。 2)學會使用MATLAB 語言及Simulink 動態模擬工具進行系統模擬與調試。 1.2 課程設計的題目 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 0 K ( ) ( 1 0 ) ( 6 0 ) G S S S S    ,試用頻率法 設計串聯超前——滯後校正裝置,使(1)輸入速度為 1 r ad s 時,穩態誤差不大 於 1 126 rad 。(2)相位裕度 0 3 0   ,截止頻率為 20 rad s 。(3)放大器的增益不 變。 自動控制原理課程設計 第二章 課程設計的任務及要求 -3- 二、課程設計的任務及要求 2.1 課程設計的任務 設計報告中,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正 (須寫清楚校正過程),使其滿足工作要求。然後利用MATLAB 對未校正系統和 校正後系統的性能進行比較分析,針對每一問題分析時應寫出程序,輸出結果圖 和結論。最後還應寫出心得體會與參考文獻等。 2.2 課程設計的要求 1)首先,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正,使 其滿足工作要求。要求程序執行的結果中有校正裝置傳遞函數和校正後系統開環 傳遞函數,校正裝置的參數T,  等的值。 2)利用MATLAB 函數求出校正前與校正後系統的特徵根,並判斷其系統是 否穩定,為什麼? 3)利用MATLAB 作出系統校正前與校正後的單位脈沖響應曲線,單位階躍 響應曲線,單位斜坡響應曲線,分析這三種曲線的關系。求出系統校正前與校正 後的動態性能指標σ%、tr、tp、ts 以及穩態誤差的值,並分析其有何變化。 4)繪制系統校正前與校正後的根軌跡圖,並求其分離點、匯合點及與虛軸 交點的坐標和相應點的增益 K  值,得出系統穩定時增益 K  的變化范圍。繪制系 統校正前與校正後的Nyquist 圖,判斷系統的穩定性,並說明理由。 5)繪制系統校正前與校正後的Bode 圖,計算系統的幅值裕量,相位裕量, 幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統的穩定性,並說明理由。 自動控制原理課程設計

Ⅷ 求幫忙~~~自動控制原理的校正用根軌跡法怎麼做啊 求例題 求步驟~~~

題目:某單位負反饋開環傳遞函數G(S)=1.06/S(S+1)(S+2),是用根軌跡法設計串聯矯正,使靜態速度誤差系數為5s^(-1),並維持閉環主導極點不變。

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(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。

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