假定我们感兴趣的是闭环频率响应与开环频率响应的关系。我们 知道,对于单位反馈系统,它们之间的关系如下: 并且只需要进行一些处理,我们就可以由开环频率响应获得闭环 响应的函数 那么,如果我们定义 并代入上述表达式,我们可得到 这里我们应用符号来简化这些表达式

当我们在时域上对控制系统进行分析研究时,我们运用二阶系统 作为研究各种指标如超调量、上升时间、调节时间等的模型。尽管这 些指标特别针对二阶系统,但是我们也会发现对于分析更复杂的系统 它们也是很有用的。我们所作的基本假设是,对大多数系统来说,存 在一对主导极点,它们可以决定更大、更复杂系统的总的行为

1增益裕量和相角裕量 回顾我们在奈奎斯特图中所给出的增益裕量和相角裕量的定义: 现在,考虑波特图对于这些概念的变换,注意以下几点:

1、相对稳定性:在穿越点或穿越点附近斜率为-20 db/ dec(仅当 没有右半平面的零点)。 2、稳态精度:低频段渐近线 3、工作区间内的精度:在适当的频段需要至少20dB 穿越频率:是带宽和响应速度的度量。a

1波特图 波特图和极坐标图一样,得到了广泛的使用。你们将发现,波特 图比极坐标图更容易绘制。我们还可以看到,根据波特图可以很快确 定系统各方面的性能

通常,在没有开环极点位于右半平面上的情况下,可以用增益裕 量和相角裕量来评价反馈控制系统的性能。特别地,可以根据-点附 近区域内的奈奎斯特图对系统进行性能评价。 现在考虑-1点到G(jo)曲线上的任一点的向量,它实际上就是 G(jω)+1。因此,频率为ω的闭环响应的模即为这两个向量的比值

1滞后校正装置的设计 滞后校正装置的设计步骤如下 、画出具有比例增益控制器系统的根轨迹 、根据性能指标,在根轨迹上确定闭环主导极点的期望位置

1根轨迹和系统设计 到现在为止,我们可以为一个系统画出它的根轨迹,并且通过选 择合适的根轨迹增益以获得特定的闭环极点位置 这里有一个采用此法设计比例控制器的问题: 为何不使用动态补偿呢?这意味着G(s) 动态补偿分为以下不同类型:

1控制系统的设计 我们已经花了半个学期的时间学习如何分析线性系统,回顾当初 提出反馈的四个初衷:

采用线性向量空间方法可建立系统的状态空间模型。 状态向量(数组)这一概念很重要,因为它能够完全表示一个系 统的当前状况(状态)