62线性系统的基本控制规律 3理想微分①)控制规律 在系统中串联一个比例微分环节:G(s)=Kp 微分控制作用只对动态过程起作用 而对稳态精度没有影响, ·降低系统抗噪声的能力, 所以单一的微分控制器(D)在任何情况下都不宜与被控对象 串联起来单独使用。 xtwang@mail.xidian.edu.cn
6.2线性系统的基本控制规律 xtwang@mail.xidian.edu.cn 3. 理想微分(D)控制规律 在系统中串联一个比例微分环节：Gc (s)＝Kp s, • 微分控制作用只对动态过程起作用 • 而对稳态精度没有影响, • 降低系统抗噪声的能力, 所以单一的微分控制器（D）在任何情况下都不宜与被控对象 串联起来单独使用
62线性系统的基本控制规律 4.比例微分(PD)控制规律 在系统中串联一个比例微分环节:G(s)=K1+Ts) 其中K为比例系数,7为微分时间常数 阶微分 PD控制器中的微分控制规律,能反应输入信号的变化趋势, 产生有效的早期修正信号,以增加系统的阻尼程度,从而改善系 统的稳定性。在串联校正中,可使系统增加 l/T7的开环 零点,使系统的相角裕量增加,因而有助于系统动态性能的改善 xtwang@mail.xidian.edu.cn
6.2线性系统的基本控制规律 xtwang@mail.xidian.edu.cn 4. 比例-微分(PD)控制规律 在系统中串联一个比例微分环节：Gc (s)＝Kp (1＋Td s), 其中Kp为比例系数, Td为微分时间常数 PD控制器中的微分控制规律, 能反应输入信号的变化趋势, 产生有效的早期修正信号, 以增加系统的阻尼程度, 从而改善系 统的稳定性。 在串联校正中, 可使系统增加一个－1/Td的开环 零点, 使系统的相角裕量增加, 因而有助于系统动态性能的改善。 一阶微分
62线性系统的基本控制规律 2.比例-微分(PD控制规律 GS)=K(1+7 K H Ts+1 s(TS+1 理想一阶微分 先以二阶系统为例分析微分环节的作用,Kp=1 R(s ECS C(s) s(s+25 @,) xtwang@mail.xidian.edu.cn 堵件技才
6.2线性系统的基本控制规律 xtwang@mail.xidian.edu.cn 2. 比例-微分(PD)控制规律 Gc (s)＝Kp (1＋Td s), 先以二阶系统为例分析微分环节的作用，Kp＝1 理想一阶微分
62线性系统的基本控制规律 系统开环传函为: C(s)O2(1+s) G(S)=E(S)S(+20n) 闭环传函为: Φ(S)= (1+Ts) R(SS+(25O+La)s+O 等效阻尼比 抑制阶跃响应的超调 +-T 改善系统的平稳性 xtwang@mail.xidian.edu.cn
6.2线性系统的基本控制规律 xtwang@mail.xidian.edu.cn 系统开环传函为： 2 ( ) (1 ) ( ) ( ) ( 2 ) n d n C s T s G s E s s s w w + = = + 闭环传函为： 2 2 2 2 ( ) (1 ) ( ) ( ) (2 ) n d n d n n C s T s s R s s T s w w w w + = = + + + 等效阻尼比： 1 2 w d d n = + T 抑制阶跃响应的超调 改善系统的平稳性
62线性系统的基本控制规律 U(S) K(1+t,s PD环节频率特性 E(S) L(O)4(dB) +20 G2(j)=K(1+j) 201gK, L(0)=20gK2+20g1+7o02+m 阶微分上移,取Kp=1,即可实 现低频特性不变,中高频特性改变 9()=17 转折频率01=K/Td xtwang@mail.xidian.edu.cn
6.2线性系统的基本控制规律 xtwang@mail.xidian.edu.cn 转折频率w1=Kp/Td ( ) ( ) 1 ( ) c p d U s G s K T s E s = = + （ ） ( w) (1 w) c p d G j = K + j T 2 2 Lc (w) = 20lg Kp + 20lg 1+Td w c w t g Td w 1 ( ) − = PD环节频率特性 一阶微分上移，取Kp=1，即可实 现低频特性不变，中高频特性改变