各位同学,大家好,欢迎来到考试点,今天呢,我们接着前期讲的内容,接着复习,自动控制原理的第六章。在前面几讲当中,我们已经系统的复习了自动控制原理,当中三个非常重要的分析方法。时域分析法,频域分析法以及根轨迹分析法这三种方法呢,当中都有两个字叫分析。所谓的分析呢,是指建立系统的数学模型,然后呢,分析系统的性能,而我们这一章和前面三章呢,是不一样的。这一章我们涉及到的是自动控制原理当中唯一与设计有关的一章,叫做线性系统的矫正。线性系统的矫正。
那么,什么叫做矫正呢?所谓的矫正,我们是可以这样理解的,如果现在我们拿到了一个系统。拿到了一个系统之后,通过对系统建立数学模型,然后分析系统的性能,我们发现。这个系统它的性能呢?不符合我们期望的性能要求,比如说稳态或者赞叹某个方面的性能达不到期望的指标,那么这个时候我们可以考虑。在系统当中增加某一种环节,通过这种环节的引入,能够改善系统的性能性能。达到让系统的指标满足期望指标这样的目的,那么这样的环节通常呢?我们就把它叫做矫正环节啊,就叫做矫正环节,而这样的系统在加入了。矫正环节以后,我们认为我们实际上完成了对这个系统某种意义上的设计,那某种意义上的设计。
什么的设计呢?控制器的设计。所以简而言之,所谓的矫正,实际上是指的在系统当中我们设计某一种控制器。这个控制器在系统当中的位置可能不一样,但是它的目的只有一个是系统,它的性能指标能够达到期望的性能要求。这是我们在第六章所要重点讨论的内容,那么下边呢?我们来看一下第六章它的知识结构,第六章的知识结构。首先,第六章当中,我们要了解矫正的概念。矫正的概念以及常见的一些基本控制规律。
这些常见的基本控制规律包括什么?简而言之,实际上就是PID控制规律。PID控制规律也就是。比例积分微分控制,那么整个经典控制理论的精髓可以说就是落在了PID控制器的设计上面。设计上面我们通过给系统增加一定的PID调节器,当然可以是比例可以是比例积分可以是比例微分也有可能呢是比例加积分加微分。通过这些调节器的引入,能够改善系统的性能,那虽然现在我们已经发展出了啊,发展起来了多种。控制方法,比如说智能控制,像神经元网络模糊控制等等,那么这样的一些控制策略呢?虽然听起来是很先进的,但是。
在我们对于一些稳定性要求很高,或者说精度要求很高,必须要求系统稳定工作的场合用到的控制仍然是PID控制。所以PID控制规律非常重要。再有啊,我们在系统当中想要完成矫正,那么采用什么样的矫正装置?常用的矫正装置呢?包括有缘和无缘。这些矫正装置,它本身有什么样的特性啊?本身有什么样的特性?这些基本概念的东西,大家必须要清楚了解。常见的矫正可以分为几种方式,分别是串联矫正,反馈矫正和符合矫正和符合矫正。那么,串联矫正实际上就是我们把所需要的矫正装置和被控对象呢?二者以串联的方式。
并列放在我们的前向通道当中。串联矫正。我们可以采用两种方法来进行啊,系统的矫正,一种是分析的方法,我们分析这个系统没有矫正以前的系统。它哪一方面的性能指标不能达到期望的要求,然后考虑采用什么样的矫正方式。究竟是串联一个超前矫正装置,还是串联一个滞后矫正装置,抑或呢,是串联一个滞后超前矫正装置?根据我们被控对象,它的性能指标不满足要求的啊,是究竟哪个方面来确定采用什么样的矫正方式?在我们这一章的考试题当中,最常见的矫正方式呢,就是两种,一种是串联的超前矫正。一种是串联的滞后矫正,这两种矫正该如何实现?矫正装置所对应的传递函数有什么样的特点?其中,矫正装置它的参数该如何设置?那该如何设置?这两个问题呢?一定要格外注意,那一定要格外注意。
除此之外,串联矫正还可以采用综合法来实现。所谓综合法呢,是根据啊,期望的性能指标画出来,期望的特性。从而反推我们需要的矫正装置,它的特点除了期望特性之期望特性法之外,综合法当中还能用工程设计法来设计矫正装置。那么,这种工程设计法主要是利用两种方式,一个是橡胶稳定域度最大,这样的一种设计原则还有呢,使系统的谐振分值达到最小。这样的一个一种设计原则,那么在考察这一章当中呢?这两个方面的内容。大家呢,可以不加重视,因为呢,几乎没有学校会考察综合啊,串联设计,那综合串联矫正。
这是我们提到的第一种矫正方式,第二种矫正方式叫做反馈矫正。所谓的反馈矫正呢?是指?我们在系统当中增加某一种局部反馈的环节啊,局部反馈的环节。那么,利用这个局部反馈来对被控对象的某一些性能来进行啊矫正。这是我们啊提到的反馈,矫正在我们的主闭环的基础上增加了一个局部闭环,而我们的矫正装置呢,是位于。局部闭环的反馈通道当中的这是啊,我们提到的第二种矫正方式,那么反馈矫正反馈矫正通常呢,在考试当中。让我们来设计这样的题型是很少的,如果见到反馈矫正,往往是根据给你的。
矫正前后系统的啊特性曲线,比如说波得图当中的对付对数扶贫特性曲线来反推矫正装置。当然,反馈矫正呢,在这一章的考察当中也是比较少见的,所以在刚才提到的两种矫正方式里边。重点要掌握的仍然是这样的,两种串联的超前和串联的滞后,那串联的滞后。除了串联,矫正和反馈矫正之外,我们通常还会见到符合矫正,符合矫正。所谓的符合矫正和前面的符合控制呢?实际上是啊,一个道理,那么也就是说,我们通过在原来反馈的基础上。增加按照输入信号或者是按照扰动信号来进行补偿的情。
前馈环节,前馈环节,也就是说,比如说现在呢,在这个系统当中,我们已经预知了这个系统,它的性能是不能达到期望的。性能指标要求的,那么除了原来的反馈结构之外,我们可以考虑根据给定信号来增加。某一种啊。前馈的控制,前馈的控制,我们的矫正装置呢?位于前馈通道当中,系统当中既有前馈,也有反馈。形成了符合控制,那符合控制,那么在符合矫正当中,虽然在某些情况下,我们能够推出来,让系统的指标很令人满意的,这样的一个完美的结果。但是往往我们采用到的前馈矫正装置当中,会有啊,会有嗯难以实现的环节,比如说会有微分环节的存在。
会有微分环节的存在啊,那么这个微分环节的存在在系统当中呢?我们是很难找到一个微分器的。所以呢,这种符合矫正它看起来是很美好的,但是实现起来是有难度的,那么这种题型呢?在理论分析当中,经常会见到那会见到。所以呢,这个复合矫正在我们矫正这一章当中呢,考察的时候仍然会见到,但是呢,它出现的频率是要低于。串联的超前和串联的滞后矫正的啊。这是我们整个第六章,它的知识结构针对这些知识结构呢?我们对啊,一些知识点来进行复习。首先,我们要了解所谓矫正,所谓矫正。
这个矫正呢,是在已知固有特性。和期望指标的前提下来确定矫正装置,使系统矫正以后能够满足期望的性能指标。矫正的概念是什么?所谓的矫正,实际上就是确定矫正装置,而这个矫正装置在串联矫正当中就是设计一个恰当的控制器。矫正的过程,我们可以这样来理解。所谓的矫正过程呢?是这样的,已知没有矫正以前。没有矫正,以前被控对象,它的固有特性。
并且给你了矫正以后系统的期望性能指标。以及一些其他的相关要求,相关要求,然后我们呢来确定。根据固有特性和矫正的啊,期望性能指标我们来确定究竟采用哪种矫正方式。是反馈呢,是串联呢,还是符合?然后呢,确定矫正装置的传递函数,确定传递函数不外乎如果是超前矫正。那么,它的传递函数呢?具有这样的形式。在这个矫正传递函数当中,如何来确定参数a或者t啊a或者t?就是我们啊,矫正过程当中需要格外关注的一个问题,如果矫正装置的传递函数确定出来了。
我们要来进行校验。我们看一下矫正以后的系统,它的性能指标是不是能够满足要求,如果可以,我们认为设计是合理的。否则,我们需要重新来选择参数,来使系统的性能指标满足要求,那满足要求。了解了矫正的概念,以后那么矫正在系统当中,我们说了它的位置呢?矫正装置的位置实际上就相当于是一个控制器。那么,控制器它是为了完成某一种控制规律的,常见的控制规律有哪些呢?在自动控制原理当中。最常见的基本控制规律呢,就是PID控制规律。
PID控制规律。这个PID控制规律,它往往呢是PID当中某一些分量,它的组合,比如说。比例控制器比例控制器。比例环节呢?在系统当中的引入它的作用呢?是提高或者降低系统的增益,而系统当中的增益,它的增大或者减小呢?对系统它的影响有两个方面,第一个啊,比例环节,它如果增大了,会降低系统的稳态误差。降低系统的稳态误差,提高系统的控制精度。但是,但是在降低稳态呃稳态误差的。
情况下呢,它却会有可能恶化系统的稳定性,使原来呢,稳定的系统变得不稳定。所以呢,它也会降低。系统的稳定性啊,稳定性,这是比例环节,它如果在系统当中的引入所对应的作用。再有比例微分控制比例,微分控制从比例微分控制它的传递函数当中,我们发现。它呢,兼备了比例环节改善系统稳态精度,它这方面的优点。除此之外,除此之外。
由于一阶微风环节的存在,它实际上呢,存在了一个正的相位,正的相位,因此它能够提高系统的向角域度。向角域度增大,那么它的展态性能实际上是在变好的,那是在变好的。原先呢,展态性能指标当中所对应的。超调量反映相对平稳性的超调量呢?它会有效的降低,但是这个比例微分环节由于这个微分环节的引入。由于微风环节的引入,那么这个时候原先原先系统当中如果存在高频噪声。那么,微风的存在呢?会扩大我们噪声的影响,扩大噪声的影响,同时同时微风气它是很难实现的。
所以比例微分他的应用呢,要谨慎。再来看第三种控制叫做啊,积分控制,那么积分控制如果串联在前向通道当中,原先呢,一型的系统能变为二型。系统的类型提高,那么这个时候对应于系统的稳态误差而言,实际上是在降低的。随着系统类型的提高,稳态精度是在提高的。但是但是随着系统类型的提高,原先稳定的系统有可能变得不稳定,有可能变得不稳定。所以积分环节往往很少单独使用啊,再来看比例和积分的联合使用。
那么,这个比例积分,它的传递函数呢?可以写作这样的形式。来我们观察一下它的传递函数,它具备了。比例环节,积分环节,它的优势同时又引入了一个零点,引入了一个零点。这个零点的存在可以使系统的向角域度呢?增大,所以原先靠引入一个积分,有可能是系统变得不稳定展开性能呢变差,但是由于这个零点的引入。它会使系统啊恶化的展开性能呢,得到补偿,得到补偿,所以比例积分它的应用是比较广的,当然。这三种规律如果结合在一起来使用的话,这种PID调节器呢?同时兼备了比例积分和微分三个方面的优点啊,三个方面的优点。
所以prd的应用是非常广泛的啊,非常广泛的。那么,这样的一些控制规律啊,所对应的矫正装置呢?在系统当中该如何实现呢?我们按照矫正装置矫正装置,它所对应相位的不同,可以把常见的矫正装置呢区分为三种。一种叫做超前矫正,另外一种呢叫滞后矫正以及滞后超前矫正。这三种矫正装置会使它们的引入,会使系统的相位分别发生不同的作用。首先呢,我们来看一下。超前矫正装置啊,超前矫正装置,超前矫正装置,它的传递函数呢?是这样的,那传递函数呢?是这样的。
它是由啊,一个零点一个极点所构成的,由于超前矫正装置要加在系统当中的话它。它的作用呢,是使系统的向位提高,向位提高,从而呢,使向角域度增大,因此矫正装置它自身的向平始终是要大于零的。因此,所对应的两个转角频率,两个转角频率,阿尔法1t阿,尔法1t它应,该呢是要,小于1t的小于1t的所以,阿尔法呢是大于一的啊阿尔,法是大于一的,这个超前矫正装置,它存在呢哎,两个转角频率,这两个转角频率,我们刚才说了,由于阿尔法是大于一的,所以阿尔法1t是在前边的,1t呢是,在后边的啊后,边的遇到了第一个转角频率对,应的是一阶微分所,以斜率上升20第二个转角频率,是惯性斜率下降20所对应的对数扶贫特性曲线,我们能够看到,那么从我们这个超前矫正装置,它所对应的下。向平特性曲线当中,向平特性曲线当中,我们发现我们发现这个向平。它会在两个转角频率的几何中心,也就是说欧米伽m呢,应该等于二分之呃log,欧米伽m应该等于12的。log 1 t+log的阿尔法1t因此,我们发现在这两个转角频率的几何中心,我能够产生产生最大的超前向角,最大的超前向角,这个超前向角是多少呢哎?最大的。
超前相位,它发生的频率是位于它俩的几何中心啊,从这个关系式里边,我们可以得到欧米伽m和参数,阿尔法t之间的关系。此时最大的超前向角仅仅是和阿尔法有关的,等于阿尔法s in的阿尔法加一分之阿尔法减一,阿尔法减一。而在最大的超前向角所对应的频率处形成的这一段扶贫。它的值呢,是十倍的log阿尔法,这个呢,在后边的矫正当中经常会用到,所以它所对应的这段高度。大家要理要记住它,那要记住它这种超前矫正装置,它的正的向角正的向角能够提高系统的向角域度。从而呢,改善系统的暂态性能。
因此,我们要注意在超前矫正的时候,我们往往希望。矫正以后,系统的截止频率就出现在能够产生最大超前向角的频率处,注意啊,这一点我再说明一下。我们想要获得最佳的向角域度,那么这个时候我们希望矫正以后的转角频率就等于产生最大超前向角的频率。也就等于根号下阿尔法1t这一点在,超前矫正当中是非常重要的那,非常重要的,这是我们提到的第一种矫正装置,超前矫正装置以及它的特性。第二种矫正装置,我们把它呢叫做滞后矫正装置。所对应的向角呢,是小于零的滞后矫正装置和超前矫正装置。
事实上,它们的传递函数是没有区别的。都是由一个零点和一个极点所构成,但是但是极零点的位置出现了交换,在滞后矫正当中。这个b呢,是小于零的b,是小于零的,所以这个时候所对应的两个转角频率1t是在前边,1 BT呢,是在后边啊,是在后边。这个从滞后矫正装置,滞后矫正装置所对应的波德图当中,我们来观察一下。滞后矫正它整个对系统当中所引起的相位的改变呢,全都是小于零的,也就是说通过引入滞后以后。系统的向角域度是在减小,是在减小,同时呢,我们来观察一下,观察一下它会产生最大的滞后向角。
这个最大的滞后向角呢,也是出现在了两个转角频率的几何中心这里。但是对于滞后矫正装置而言,它不像超前矫正装置那样,如果用超前矫正装置。用超前矫正装置,实际上我们用到的是超前装置,它的向角超前特性。利用它的向角超前特性,改善系统的向角域度,从而呢,改善系统的性能指标。而滞后矫正我们用的呢?不是滞后矫正的相位滞后特性,而是用到的我们滞后矫正装置。它的一个啊低通滤波特性,低通滤波特性,要注意这一点,因此我们对它的最大滞后向角出现在哪里?实际上我们并不关注。
我们往往在用滞后的时候呢,我们希望滞后装置所产生的滞后相位,它对于矫正以后的系统影响是越小越好。因此,通常我们选择滞后装置的转折频率远小于我们矫正以后。新的系统矫正以后,系统它的截止频率到它的截止频率,所以呢,这一点要注意啊,要注意滞后矫正,我们用到的不是它的啊。相位滞后特性,而是用到的它的低头滤波特性来压低系统穿越零分贝线的频率啊。减降低系统穿越,降低系统呢?穿越零分贝线的斜率,那这是我们要注意的一点。那么,除了刚才的滞后和超前两种矫正装置之外,还有一种矫正装置呢?叫做滞后超前矫正装置。
它是把滞后装置,滞后装置和超前装置呢,结合在一起使用了啊,结合在一起使用了,注意滞后超前矫正装置。它的时间长数和阿尔法b之间,它们之间呢,还有这样的一个关系,那么滞后超前矫正装置,它有什么样的特点呢?注意,如果频率比较小的时候,实际上呢,是由滞后装置起到了主要作用。所以此时矫正装置它的相位是小于零的,而如果频率比较大,那么这个时候主要是超前装置,它在起作用。所以这个时候呢,矫正装置的相位是大于零的,那是大于零的。这三种矫正装置,它该如何实现呢?一般我们可以用无源网络。或者是有源网络来实现从应试角度来看啊,从应试角度来看,我们建议考生。
熟记常用的超前矫正装置和滞后矫正装置,它所对应的无源网络。和有源网络以及对应的传递函数。大家呢?记住超前矫正和滞后矫正用rc原件,或者是有源运放,究竟该如何实现?这个呢,我们在后面的例题当中也会有所体现,那么这些矫正装置放在系统当中的目的。就是为了改善系统的性能,而这种改善常见的方法有两种分析法,这是第一种啊,第一种。那么,对于线性控制系统而言,常用的串联矫正设计方法呢?除了分析法之外,还有综合法,综合法。分析法又叫做试探法,它是用矫正装置矫正装置来根据我们的经验来设计一个矫正装置。
这种矫正装置呢,它往往比较容易实现,但是对于设计者的要求是比较高的啊,比较高的。由于在设计过程当中要用到试探法,所以呢,在考研的试卷当中。往往很少见到用分析法来设计滞后,超前矫正。因此,如果要用分析法的话,我们常常见到的矫正只有串联的超前矫正。和串联的滞后矫正这两种矫正该如何实现?我们后面例题当中会详细的讲啊,详细的讲。一般我们认为在什么情况下,我们用串联的超前矫正呢?如果这个系统。
如果这个系统它要求要求矫正,以后矫正以后。只要通过调节增益,就可以满足稳态要求。第一个第一个要求。只要调节系统的稳态增益,也就是改变ka kv或者kp的值,就可以达到。使系统的稳态误差满足多少多少这样的要求的时候,第二个要求矫正以后。系统的截止频率要大于矫正以前的截止频率第三。
我们要求要求哎,矫正以后的向角域度大于矫正以前的向角域度。要求矫正以后的向角域度大于矫正以前的向角域度,并且在矫正以前系统呢,本身就是稳定的。向角域度本身就是大于零的,同时同时从矫正前的截止频率。到矫正后的截止频率,这一段向角域度的下降不是那么剧烈。向角哎,向平的下降不是那么剧烈。那么这个时候我们可以考虑用超前矫正啊,用超前矫正注意超前矫正应用的场合,第一,通过调节增益可以满足稳态精度的要求。
第二,要求矫正以后上缴的啊,截止频率系统的截止频率呢,要提高第三,要求矫正以后矫正以后的上缴力度要增大。要增大,那么这个时候呢,我们往往可以采用超前矫正,而什么时候用滞后矫正呢?它必须满足这样的几种条件。第一,对于稳态精度的要求,我们只要调节增益,就可以实现啊,这个和超前矫正是一样的。第二,我们要求矫正以后的截止频率。小于矫正以前的截肢频率,这个时候可以用滞后矫正的低通滤波特性,把我们系统穿越零分贝线的这个部分呢。它呢,降下来,从而使它的截止频率呢,提高提高,这个时候可以用滞后矫正,此外我们还要求。
如果要求矫正以后系统的向角域度呢,大于矫正前,大于矫正前。并且并且大多少呢大5度以上5度以上,也就是说也就是说这个时候这。滞后矫正它的引入导致的相位滞后呢?对系统的影响不太大,在这样的几种条件下,我们可以考虑采用滞后矫正来改善系统的性能。这是我们刚才提到的分析法来做矫正的时候常用的两种,一个是超前矫正,一个是滞后矫正。除了分析法之外,我们还常用综合法来设计串联矫正。综合法设计串联矫正的思路是这样的。
首先,我们根据期望的性能指标绘制出来,能够满足要求的期望特性。然后根据矫正前后开环传递函数的关系,比如说。如果这个矫正是串联矫正,那么这个时候呢,矫正装置和被控对象,它们彼此之间呢,是串联的关系。如果矫正前系统的对数扶贫特性曲线,我们是知道的,矫正前是知道的。然后根据期望的性能指标,我们也知道了矫正后的频率特性曲线。从这两个对数频率特性曲线当中,我们能够得到矫正前系统的传递函数。
和矫正后系统的传递函数。而矫正后系统的传递函数呢,就等于矫正装置和被控对象传递函数的串联。因此,想要找矫正装置,我只要用矫正后的比上矫正前的就可以了,那就可以了。那么,这就用到了我们在第五章当中提出来的,如果知道了波德图当中的对数扶贫特性曲线。怎么样来反推系统的传递函数?这是综合法,它常见的第一种题型。那么,较为常见的考察期望特性的题型是什么呢?已经给出了矫正后的特性。
要求你求出矫正装置的传递函数,并且做相应的分析,相应的分析。这个呢,我们在后面的例题当中会有体现综合法,除了这种期望特性法之外,还有常见的工程设计法。这种工程设计法呢,是对期望特性法特性法做了进一步的简化以后所得到的。常用的两种上缴余度最大和协政分支最小,其实在这两种情况下,实际上系统的暂态性能和稳态性能呢,都是比较好的。所以这两种方法呢啊,在工程当中用常用是一种近似的方法,考试的话我们不会见到啊,不会见到。这是我们刚才提到的串联矫正,除了串联矫正之外,还有一种常见的矫正方式呢,叫做反馈矫正。
这种反馈矫正我们在前面说了,它是通过引入一个局部的反馈通道,局部的反馈通道。使反馈矫正装置包围待矫正系统当中,需要对动态性能进行改善的这样的一些环节。形成局部反馈,形成局部反馈,在局部反馈回路的开环扶植。远大于一。开反馈回路,局部反馈回路的开环幅值远大于一,什么意思呢?在反馈矫正当中,我们往往可以把整个频率呢划分为。被矫正频段和不被矫正频段,我们的反馈矫正只是对于。
被矫正频段内的特性来进行矫正,而什么叫做被被反?什么叫做被矫正频段呢?它是指局部反馈回路,局部反馈回路,它的开环幅值。这就是局部反馈回路,它的一个开环幅值,如果它远大于一。那么这个时候呢,局部反馈回路的特性主要取决于反馈矫正装置啊,这个局部反馈回路。如果用呃g2s来表示的话,这个时候g2借欧米伽。它的频率特性呢,就近似的是由我们反馈矫正装置的频率特性来决定的。与被包围部分无关,和这个前向通道呢是没有关系的,这个时候我们才适用于反馈矫正啊,反馈矫正。
这是我们提到的反馈矫正反馈矫正,注意它在系统当中实际上是引入了一个局部闭环。所以我们认为这个反馈矫正,它可以削弱我们被包围环节。被包围环节所受的非线性特性的影响,降低系统的时间常数。从而降低系统对参参数的敏感性,抑制系统的噪声,这个我们可以回忆一下,我们在前面。讲的二阶系统的时候,我们说了通过引入一个测速负反馈,测速负反馈能够改善系统的性能。实际上,那个测速负反馈就是加了一个局部反馈,局部反馈对于被控对象当中的扰动。
起到了一个及时抑制的作用,在局部闭环内出现的扰动,没有对整个系统的输出产生影响之前。就借助于局部闭环呢,把它有效的抑制掉了啊,抑制掉了。反馈矫正它的设计思路是什么样的呢?反馈矫正它通常用到综合法,也就是说我们先画出来期望的特性。再根据局部反馈和期望特性的关系,被矫正频段内啊,这个局部反馈的特性主要取决于矫正装置的特性。而不被矫正的频段内啊性那个局部闭环的特性是和反馈通道的特性没有关系的,那没有关系的注意。被矫正频段内被矫正频段内局部闭环的特性取决于反馈通道的特性。
不被矫正频段内。局部闭环的特性是和反馈通道的特性没有关系的,按照这样的思想啊,我们来求出矫正装置的传递函数。再进行校验啊,进行校验,这是第二种矫正方式反馈矫正呢,在近几年的考研题当中呢,见到的也非常少啊,也非常少。这部分内容呢,大家可以酌情掌握最后一种矫正方式,叫做符合矫正,符合矫正它的主要目的。是减小乃至于消除稳态误差特点是什么呢?在反馈回路当中。加入前馈通道,让这个系统当中既有反馈也有前馈。
按照前馈补偿的量不同。可以把符合矫正分为按输入补偿和按扰动补偿两种情况啊,按输入补偿。可按扰动补偿两种情况下边,我们分别来看一下这样的两种情况啊,这样的两种情况。我们来看一下这样的一个图。在这个系统当中,既有给定的参考输入,也有扰动信号。现在呢,我们想要对这样的一个系统来进行矫正。
我们发现,原先系统它的传递函数呢,不能够令人满意,不能够令人满意性能指标。那么这个时候我们可以考虑采用两种前馈,一种我们针对于参考输入信号。加一个前馈,还有一种我们针对于扰动信号,扰动信号。来增加一个前馈啊,增加一个前馈,从而分别补偿参考输入和扰动,对于系统的影响。比如说我们来看一下,在刚才的这个系统当中,在刚才的这个系统当中,如果我们想要补偿。补偿参考输入对系统所引产生的影响,也就是说让参考输入。
作用下,系统的误差等于零,通过前馈和反馈的结合,让参考输入作用下,系统的误差等于零。那么这个时候我们可以考虑,可以考虑一下,在参考输入作用下,系统的误差传递函数。呃phirs,它应该等于多少呢?前向通道是。一是一,然后完了没有呢?没有完,除了一之外,这还有一条前向通道。所以我们另外一条前向通道呢,是1-gr go啊grs。gos闭环只有一个1+gcsgos。
如果我们让它的分子多项式,也就是这个1-grs g。gos如果能够等于零,那么这个时候意味着在参考输入信号作用下。所对应的误差是等于零的是等于零的,那么想要做到这一点,按参考输入的前馈补偿通道当中的传递函数呢?就应该等于被控对象传递函数的倒数。按道理说,这种情况能够实现完全补偿,但是但是由于被控对象。它的分母阶次总是高于分子阶次的,所以这个前馈通道的传递函数。倒过来以后,分子的阶次就会高于分母的阶次,但实现起来是有困难的啊,是有困难的。
这是完全补偿,然后呢?除了完全补偿之外,还有可以实现部分补偿啊,部分补偿。根据具体的要求,我们可以确定前馈通道当中的传递函数。此外,还可以按照扰动来进行补偿来进行补偿。那么,像刚才这个系统当中。扰动信号作用下所对应的误差传递函数是多少呢?es。比上ns。
前向通道注意有几条呢?有两条分别是gns。这个地方如果是正的话gns- 1个gos。一条前向通道,两条前向通道诶在。除以一个闭环。来如果它俩相等,那么这个时候呢,也可以实现完全补偿啊,也可以实现完全补偿。复合矫正啊,就是我们讲的这样的两种情况。
在这一章当中,在这一章当中,我们主要呢,学习了三种矫正方式,而考察的时候呢,最常见的考察点是在串联矫正里边。串联矫正最常见的考点呢,又落在两个方面,一个是串联的超前矫正,一个是串联的滞后矫正。这两种矫正装置当中所涉及到的参数,阿尔法t还有b该如何确定?该如何确定?矫正装置的传递函数确定出来以后用什么样的元件来实现它,来实现它啊?这一点大家也要格外注意一下,那也要格外注意一下,这是我们对于第六章线性系统的矫正进行的复习。那么,在下一讲当中呢?我们针对我们复习的这些知识点呢?给大家典型的例题加以巩固。这一讲我们就讲到这里,谢谢大家。