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控制系统设计指南第1章和第2章读书笔记

时间:2017-02-27 19:26:25      阅读:236      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:滤波   理论   输入   指南   lib   模式   对象   笔记   font   

第1章 控制理论简介

一般控制系统可分为控制器与被控机器。控制器可以分为控制率和功率变换两部分,被控机器也可分为被控对象与反馈装置两部分,被控对象接收来自功率变换器的输出,以及一个或多个扰动。

第2章 频率域研究法

2.1 拉普拉斯变换

 技术分享

函数ft)是一个时间函数,s是拉普拉斯算子,Fs)是变换函数。

2.2 传递函数

拉普拉斯算子是一个复变量,定义为技术分享

我们关注稳态正弦函数,其中技术分享

直流增益:为0

线性化:均一性,叠加性

时不变性

2.3 传递函数举例

控制器单元的传递函数:

(1)积分与微分

(2)滤波器

(3)补偿器

(4)延迟

功率变化器的传递函数:决定于输送动力的装置

物理元件的传递函数:力、阻抗、流量的模式是类似的。这些元件的控制器施加某种作用来控制流动。被控对象通常包括非线性元件。

反馈的传递函数:理想传递函数为1,实际元件应考虑延迟问题。

2.4 框图

是为了使控制系统易于理解而发展起来的图形化表示。方框用来表示它们的传递函数

反馈回路的简化:当框图排列成一个回路形式时,可以用G/1+GH)规则来简化。

Mason信号流图:

(1)找出回路:确定所有回路路径的位置并列表。

(2)找出控制回路的行列式

(3)找到所有的前向路径:前向路径是所有不同的从输入到输出的路径。

(4)找出每条前向路径的余因子:某一特定回路的余因子=回路行列式—与该路径相接触的回路。

(5)建立传递函数:所有路径与它们各自余因子的乘积之和,再除以行列式

2.5 相位与增益

增益用来测量输入与输出的幅值之间的差异,通常用dB(分贝)表示,定义为技术分享

,出幅和入幅分别为输出与输入正弦波的幅值。

相位描述输入与输出之间的时间移动,定义为技术分享

通常,传递函数的增益与相位表示成相图。

传递函数的相位和增益,Bode

2.6 性能测量

指令响应:用来量度一个系统如何迅速跟随指令信号。

调节时间:用从阶跃的前沿到反馈为指令的5%时刻之间的时间来度量。

响应也可通过在频率域观测增益图来进行测量。

调节时间与带宽是是相关的。

稳定性:描述一个系统如何可预见地跟随一个指令信号。

在时间域,对稳定性的测量用得最多的是阶跃响应,其关键特征是超调量:响应的峰值对指令信号改变量的比值。实际应用中,超调量的课接收范围为0%~30%

稳定性可以由系统Bode图测量,其信息也在增益中。

时间域量度的观测通常还依赖于阶跃指令,因为阶跃指令有丰富的高频成分。

觉得Mason信号流图比较有意思。

控制系统设计指南第1章和第2章读书笔记

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原文地址:http://www.cnblogs.com/darle/p/6475469.html

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