控制系统校正方法主要分为频率响应法和根轨迹法。以下是这两种方法的详细介绍:
频率响应法
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频域法校正:
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利用频率响应法可以在系统传输函数模型的频率域内进行分析和校正。
- 首先确定系统的开环传递函数,然后根据系统的稳定条件求出闭环传递函数的模值和相角裕度。
- 根据这些性能指标,可以校正在频率响应曲线上不满足稳定要求的系统环节。
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频域法适用于对单输入单输出系统进行校正。
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设计校正装置:
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根据频率响应法求出的**闭环传递函数,可以确定校正装置的主要参数。
- 校正装置通常包括串联校正装置和并联校正装置,如超前校正、滞后校正、PID校正等。
- 设计校正装置时,需要考虑系统的稳定性、快速性和准确性。
根轨迹法
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根轨迹的基本概念:
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根轨迹表示闭环控制系统的极点在不同开环增益值下的分布。
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根轨迹法是通过绘制根轨迹图来确定闭环控制系统的稳定性。
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根轨迹法的步骤:
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根据系统的开环传递函数,绘制根轨迹图。
- 选择合适的Kc值,使根轨迹进入S平面左半部分。
- 根据根轨迹的起点和终点确定闭环极点的可能位置。
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根据闭环极点的位置,调整系统参数,使系统稳定且满足性能指标。
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根轨迹法的优点与缺点:
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优点:适用于多输入多输出系统,可以分析系统的稳定性、快速性和准确性。
- 缺点:计算量较大,需要绘制根轨迹图,对初值敏感。
***在控制系统校正过程中,还可以采用其他方法,如:
- 串联校正:通过增加串联环节来改善系统性能。
- 并联校正:通过增加并联环节来改善系统性能。
- PID校正:采用比例、积分、微分(PID)控制器来改善系统性能。
在实际应用中,应根据具体问题和系统要求选择合适的校正方法,并结合实际情况进行调整和优化。