1674-4控制系统的根轨迹法分析内容摘要:

所示。 在此情况下 , 闭环复数极点距离轴较远 , 而实数极点 却距离轴较近 , 这说明系统将有较低的瞬态响应速度。 12 pzp zpp  12 zz 从以上三种情况来看 , 一般第二种情况比较理想 , 这时系统具有一对共轭复数主导极点 , 其瞬态响应性能指标也比较满意。 可见 , 增加开环零点将使系统的根轨迹向左弯曲 , 并在趋向于附加零点的方向发生变形。 如果设计得当 , 控制系统的稳定性和瞬态响应性能指标均可得到显著改善。 在随动系统中串联超前网络校正 , 在过程控制系统中引入比例微分调节 , 即属于此种情况。 四、开环极点对系统根轨迹的影响 设系统的开环传递函数 其对应的系统根轨迹如图 a) 所示。 若系统增加开环极点 , 开环传递函数变为 其相应的根轨迹如图 b) 所示。 )0()()( 11 ppss KsG gK)())(()( 1221pppspss KsG gK 五、控制系统的稳态性能分析 系统的稳态误差大小与系统的开环增益成反比,开环增益与根轨迹增益之间又有确定的比例关系,即 njjmiipzKK11 在根轨迹上确定满足暂态性能的闭环极点后,可由根轨迹的幅度条件计算出 K* 值,然后由上式求得开环增益 K*。 若该 K*值不满足系统提出的稳态性能要求时,可采用增加开环系统的极、零点的方法来解决。 如下图所示,设在开环系统中增加一对极点比零点更接近原点的实数极、零点-pc和- zc(称为偶极子 ),这一对实数极、零点对离原点较远的 A, B点附近根轨迹形状及 A, B点的 K*值影响很小,但却使开环增益增加 D倍, D= zc /pc ,从而使系统稳态性能得到提高。 小 结 • 根轨迹是以开环传递函数中的某个参数(一般是根轨迹增益)为参变量而画出的闭环特征方程式的根轨迹图。 根据系统开环零 .极点在 s平面上的分布,按照表所列出的规则,就能方便的画出根轨迹的大致形状。 • 根轨迹图不仅使我们能直观的看到参数的变化对系统性能的影响,而且还可以用它求出指定参变量或指定阻尼比相对应的闭环极点。 根据确定的闭环极点和已知的闭环零点,就能计算出 系统的输出响应及其。
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