自动控制原理胡寿松第六版第六章概要
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第6章线性系统的校正方法6.1 复习笔记本章考点:串联超前校正、滞后校正、超前-滞后校正设计。
一、系统的设计与校正问题1.系统带宽的确定若输入信号的带宽为0~ωb,则控制系统的带宽频率通常取为:ωb=5~10ωM,且噪声信号集中起作用的频带ω1~ωn需处于0~ωb之外。
2.校正方式(1)串联校正(重点)连接方式见图6-1-1。
图6-1-1 串联校正装置【特点】串联校正比较简单,易于对信号进行各种形式的变换,一般安置在前向通道中能量较低的部位,但需注意负载效应的影响。
常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正和滞后超前校正。
(2)反馈校正连接方式见图6-1-2。
图6-1-2 反馈校正装置【特点】反馈校正信号从高功率点向低功率点传递,一般不需附加放大器,还可以抑制参数波动及非线性因素对系统性能的影响,元件数也往往较少。
(3)前馈校正①前馈校正作用于输入信号:将输入信号作变换,改善系统性能。
②前馈校正作用于扰动信号:对扰动信号测量,变换后送入系统,抵消扰动的影响。
(4)复合校正复合校正是在反馈回路中,加入前馈校正通路。
3.基本控制规律(1)比例(P)控制规律(见图6-1-3)图6-1-3 比例控制器框图【特点】只变幅值,不变相位,可减小系统的稳态误差但会降低系统的稳态性能,一般不单独使用。
(2)比例—微分(PD)控制规律(见图6-1-4)图6-1-4 比例-微分控制器框图【特点】PD控制具有超前调节的作用,能反应输入信号的变化趋势,产生早期的有效校正信号,增大阻尼,改善系统稳定性。
(3)积分(I)控制规律(见图6-1-5)图6-1-5 积分控制器框图【特点】有利于稳态性能的提高;相当于在原点处加了一个开环极点,引入90°相位滞后,对系统稳定性不利,一般也不单独使用。
(4)比例-积分(PI)控制规律(见图6-1-6)图6-1-6 比例-积分控制器框图【特点】用于串联校正时,在原点处加了一个开环极点,同时也在-1/T i处加了一个开环零点,这样可以提高系统的型别,改善稳态性能。
自动控制原理胡寿松引言自动控制原理是探讨系统行为的科学,以设计和实现自动控制系统为目的。
本文将介绍自动控制原理的基本概念、原理和应用,以及胡寿松教授在该领域的贡献。
自动控制原理的基本概念自动控制原理是研究如何使系统按照一定的规律自动运行的科学,通过对系统的监测和调节,实现系统的自动化控制。
其基本概念包括系统、控制器、传感器和执行器等。
系统系统是指被控对象,可以是物理系统、化学系统、生物系统等。
在自动控制中,通常将系统抽象为数学模型,以便进行分析和控制。
控制器控制器是自动控制系统中核心的部分,其作用是根据系统状态和参考输入信号,计算出控制信号,对系统进行调节。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器、PID 控制器等。
传感器传感器是用于对系统的状态进行监测的装置,可以将物理量转换为电信号。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光传感器等。
执行器执行器是自动控制系统中的输出装置,根据控制信号对系统进行调节。
常见的执行器包括电动机、伺服阀、电磁阀等。
自动控制原理的基本原理自动控制原理基于控制系统的数学建模和分析,通过应用控制理论和方法,实现对系统的准确控制和调节。
其基本原理包括反馈控制、控制算法和稳定性分析。
反馈控制反馈控制是自动控制原理的核心原理,基于系统输出与参考输入之间的误差进行控制。
通过将系统输出信号与参考输入信号进行比较,计算出控制信号,对系统进行调节。
控制算法控制算法是实现自动控制的数学方法和规则。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制、微分控制和PID控制等。
这些算法根据系统的特性和需求进行选择和调整,以实现系统的稳定性和性能要求。
稳定性分析稳定性分析是评估系统在一定条件下是否能够保持稳定运行的分析方法。
根据系统的数学模型和控制算法,通过频域和时域分析等方法,判断系统的稳定性,并设计合适的控制策略来保持系统的稳定性。
胡寿松教授在自动控制原理领域的贡献胡寿松教授是自动控制原理领域的知名专家,他在自动控制原理的研究和应用方面做出了重要贡献。