控制工程課件6系統(tǒng)的性能指標與校正

控制工程課件6系統(tǒng)的性能指標與校正目錄CONTENTS系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)校正方法系統(tǒng)校正裝置系統(tǒng)校正設(shè)計系統(tǒng)性能改善與優(yōu)化01系統(tǒng)性能指標快速性系統(tǒng)響應(yīng)速度越快，動態(tài)性能越好。穩(wěn)定性系統(tǒng)在受到干擾后能迅速恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。準確性系統(tǒng)輸出與設(shè)定值之間的誤差越小，動態(tài)性能越好。動態(tài)性能指標030201準確性系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出與設(shè)定值之間的誤差越小，穩(wěn)態(tài)性能越好。穩(wěn)定性系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下能夠保持穩(wěn)定，不會出現(xiàn)振蕩或漂移。響應(yīng)性系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下對輸入信號的響應(yīng)速度越快，穩(wěn)態(tài)性能越好。穩(wěn)態(tài)性能指標系統(tǒng)的制造成本、運行成本和維護成本越低，經(jīng)濟性能越好。成本系統(tǒng)的能量利用率、資源利用率和生產(chǎn)效率越高，經(jīng)濟性能越好。效率系統(tǒng)的可靠性越高，經(jīng)濟性能越好?？煽啃越?jīng)濟性能指標02系統(tǒng)校正方法串聯(lián)校正串聯(lián)校正是一種通過在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中串聯(lián)一個或多個校正裝置，以改善系統(tǒng)性能的方法。總結(jié)詞串聯(lián)校正通常在系統(tǒng)的前向通路中，通過串聯(lián)一個或多個校正裝置來改變系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。這些裝置可以是簡單的元件，如電阻、電容、電感等，也可以是復(fù)雜的控制器，如PID控制器。通過選擇適當?shù)难b置和參數(shù)，可以改善系統(tǒng)的性能指標，如穩(wěn)定性、快速性、準確性等。詳細描述總結(jié)詞并聯(lián)校正是一種通過在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中并聯(lián)一個或多個校正裝置，以改善系統(tǒng)性能的方法。要點一要點二詳細描述并聯(lián)校正通常在系統(tǒng)的反饋回路中，通過并聯(lián)一個或多個校正裝置來改變系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。這些裝置可以是增益調(diào)節(jié)器、積分器、微分器等。通過選擇適當?shù)难b置和參數(shù)，可以改善系統(tǒng)的性能指標，如穩(wěn)定性、快速性、準確性等。與串聯(lián)校正不同，并聯(lián)校正通常用于對系統(tǒng)進行全局調(diào)節(jié)，以改善整個系統(tǒng)的性能。并聯(lián)校正03系統(tǒng)校正裝置無源校正裝置是一種常見的系統(tǒng)校正裝置，它通過改變系統(tǒng)的阻抗特性來改善系統(tǒng)的性能。總結(jié)詞無源校正裝置通常由電阻、電容和電感等無源元件組成，通過合理地選擇元件的參數(shù)和連接方式，可以改變系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性、阻抗特性和穩(wěn)定性等，從而改善系統(tǒng)的性能。常見的無源校正裝置包括RC濾波器、RL濾波器和LC濾波器等。詳細描述無源校正裝置總結(jié)詞有源校正裝置是一種利用運算放大器等有源器件構(gòu)成的校正裝置，它可以實現(xiàn)更加靈活和精確的系統(tǒng)校正。詳細描述有源校正裝置通常由運算放大器、電阻、電容等有源元件組成，通過負反饋和正反饋等控制策略，可以靈活地調(diào)整系統(tǒng)的增益、相位和頻率響應(yīng)等特性，從而實現(xiàn)更加精確的系統(tǒng)校正。常見的有源校正裝置包括PID控制器、IIR濾波器和FIR濾波器等。有源校正裝置04系統(tǒng)校正設(shè)計通過分析系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性，確定系統(tǒng)性能指標，并設(shè)計校正裝置。頻率響應(yīng)法通過繪制系統(tǒng)的極坐標圖和奈奎斯特圖，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性，確定系統(tǒng)是否需要校正。穩(wěn)定性分析通過調(diào)整系統(tǒng)增益和相位，優(yōu)化系統(tǒng)帶寬和相位裕度，提高系統(tǒng)動態(tài)性能。帶寬和相位裕度根據(jù)系統(tǒng)性能指標要求，設(shè)計合適的校正裝置，如PID控制器、超前滯后補償器等。校正裝置設(shè)計頻率法校正設(shè)計通過繪制系統(tǒng)的根軌跡圖，分析系統(tǒng)極點和零點的變化趨勢，確定系統(tǒng)性能指標。根軌跡圖繪制通過配置系統(tǒng)的極點位置，優(yōu)化系統(tǒng)性能指標，如調(diào)節(jié)時間、超調(diào)量等。極點配置通過配置系統(tǒng)的零點位置，改善系統(tǒng)性能指標，如阻尼比、帶寬等。零點配置根據(jù)系統(tǒng)性能指標要求，設(shè)計合適的校正裝置，如積分器、微分器等。校正裝置設(shè)計根軌跡法校正設(shè)計05系統(tǒng)性能改善與優(yōu)化03理論計算法根據(jù)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，利用控制理論進行計算，得出最優(yōu)的PID參數(shù)。01PID控制器參數(shù)整定方法通過調(diào)整比例、積分和微分三個參數(shù)，以獲得滿意的系統(tǒng)性能。02實驗調(diào)整法通過實驗觀察系統(tǒng)響應(yīng)，逐步調(diào)整PID參數(shù)，直到達到滿意的性能指標。PID控制器的參數(shù)整定狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器設(shè)計狀態(tài)反饋通過測量系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量，將它們反饋到控制器中，以改善系統(tǒng)性能。狀態(tài)觀測器設(shè)計一個觀測器來估計系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)，通過比較實際狀態(tài)和估計狀態(tài)來調(diào)整控制輸入。最優(yōu)控制基于系統(tǒng)性能指標，如時間、能量等，設(shè)計最優(yōu)控制策略，使系統(tǒng)在某種意義下達到最優(yōu)。魯棒