16.06第20讲 比例控制的作用 Karen willcox 2003.1022 今天的主题: 稳定性和精度之间的折衷 2、一阶系统 3、二阶系统 4、三阶系统 5、角条件和模条件 阅读:1n
1 16.06 第 20 讲 比例控制的作用 Karen Willcox 2003.10.22 今天的主题： 1、稳定性和精度之间的折衷 2、一阶系统 3、二阶系统 4、三阶系统 5、角条件和模条件 阅读：1.n
1控制系统的设计 我们已经花了半个学期的时间学习如何分析线性系统,回顾当初 提出反馈的四个初衷: 1、减小参数变化的影响 、减小扰动输入的影响 3、改善暂态响应特性 、减小稳态误差 我们已经学习了如何衡量这些因素对线性系统的影响,我们现在 理解了闭环系统的暂态和稳态行为的期望和非期望两个方面的内容。 一旦我们能够确定系统的性能指标,我们将主要关心补偿器的设计, 即,我们如何将闭环极点配置在期望的位置? 我们已经学习了运用状态空间法来实现极点配置,现在我们将学 习一种一般系统的分析方法,同时适用于时域和频域。今天我们先从 时域开始,首先考虑比例控制的作用
2 1 控制系统的设计 我们已经花了半个学期的时间学习如何分析线性系统，回顾当初 提出反馈的四个初衷： 1、减小参数变化的影响 2、减小扰动输入的影响 3、改善暂态响应特性 4、减小稳态误差 我们已经学习了如何衡量这些因素对线性系统的影响，我们现在 理解了闭环系统的暂态和稳态行为的期望和非期望两个方面的内容。 一旦我们能够确定系统的性能指标，我们将主要关心补偿器的设计， 即，我们如何将闭环极点配置在期望的位置？ 我们已经学习了运用状态空间法来实现极点配置，现在我们将学 习一种一般系统的分析方法，同时适用于时域和频域。今天我们先从 时域开始，首先考虑比例控制的作用
2稳定性和精度之间的折衷 我们已经了解了稳定性和精度之间的折衷,今天,我们将更加详 细地考察这个问题。你们将看到,利用比例控制器不是总能满足性能 指标的要求。通常,我们不得不采用动态控制器以获得我们所需要的 响应。在我们尝试为 Quansers系统设计控制器的实验中,我们也能 够看到这一点 ●我们已经看到: ●现在,我们将关注: 为什么闭环极点的位置如此重要呢? 我们将考虑如下闭环系统(比例控制): 我们将考虑3种情况:G(s)为一阶,二阶和三阶
3 2 稳定性和精度之间的折衷 我们已经了解了稳定性和精度之间的折衷，今天，我们将更加详 细地考察这个问题。你们将看到，利用比例控制器不是总能满足性能 指标的要求。通常，我们不得不采用动态控制器以获得我们所需要的 响应。在我们尝试为 Quansers 系统设计控制器的实验中，我们也能 够看到这一点。 z 我们已经看到： z 现在，我们将关注： z 为什么闭环极点的位置如此重要呢？ 我们将考虑如下闭环系统（比例控制）： 我们将考虑３种情况：G s( )为一阶，二阶和三阶
3一阶系统 R(S) 极点位于 ●阶跃响应 系统稳定,对于 随着K的增大,系统的响应速度
4 3 一阶系统 1 G s( ) s = ( ) ( ) C s R s = 极点位于 z 阶跃响应： z 系统稳定，对于 z 随着Ｋ的增大，系统的响应速度
4二阶系统 G(s)= (zs+1)(zbS+1) R 闭环极点位于
5 4 二阶系统 1 ( ) ( 1)( 1) a b G s τ τ s s = + + C R = 闭环极点位于