某控制系统的稳态精度已充分满足要求,欲增大频率响应的带宽,应采用()。
A 、相位超前的串联校正
B 、相位滞后的串联校正
C 、局部速度反馈校正
D 、前馈校正
【正确答案:A】
超前校正利用了超前网络校正装置相角超前、幅值增加的特性,拓宽了截止频率,增加了系统的带宽,从而提高了系统的快速性。
“伺服”—词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具,服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前,转子静止不动;讯号来到之后,转子立即转动;当讯号消失,转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能,因此而得名——伺服系统。
伺服系统:是使物体的位置、方位、状态等输出,能够跟随输入量(或给定值)的任意变化而变化的自动控制系统。在自动控制系统中,能够以一定的准确度响应控制信号的系统称为随动系统,亦称伺服系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求,对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制得非常灵活方便。
扩展资料:
通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。
1、故障原因
①电源未通(至少两相未通);
②熔丝熔断(至少两相熔断);
③过流继电器调得过小;
④控制设备接线错误。
2、故障排除
①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;
②检查熔丝型号、熔断原因,换新熔丝;
③调节继电器整定值与电动机配合;
④改正接线。
参考资料来源:百度百科-伺服
伯德图是系统频率响应的一种图示方法。也称为开环对数频率特性曲线。根据Bode图,从系统频率的角度分析系统性能。伯德图由两张图组成,一个是幅频特性曲线,另一个是相频特性曲线。伯德图横坐标为对数刻度,纵坐标幅值或相角采用线性分度。幅频特性曲线,其中横坐标上为 ,单位为 ,刻度为对数刻度,按照 刻度;纵坐标为 ,单位为分贝(dB),按照线性刻度。相位特性曲线,其中横坐标上为 ,单位为 ,刻度为对数刻度,按照 刻度;纵坐标为 ,单位为度(°)按照线性刻度。 绘制伯德图的一般步骤为:首先将开环频率特性改写为基本环节的乘积,画出各基本环节的伯德图,然后把各基本环节伯德图的对数幅值相加,相角相加,就得到系统的伯德图。 其中基本环节有: 1. 比例环节; 2. 惯性环节; 3. 一阶微分环节; 4. 积分环节; 5. 微分环节; 6. 振荡环节; 7. 二阶微分环节; 8. 延迟环节。伯德图幅频特性曲线绘制的具体步骤:
1. 确定系统开环增益 ,并计算 ; 10. 确定各个具有转折频率环节的转折频率,标在坐标轴上; 11. 在坐标轴上找出横坐标 ,纵坐标为 的A点; 12. 过A点做一直线,使其斜率等于-20vdB/十倍频程。当v=0, v=1, v=2时,斜率分别是(0,-20,-40)/十倍频程; 13. 从低频段第一个转折频率开始做斜直线,该直线的斜率等于过A点直线的斜率加这个环节的斜率(惯性环节加-20,振荡环节加-40,一阶微分环节加+20的斜率),这样过每一个转折频率都要进行斜率的加减; 14. 频段最后的斜线的斜率应等于-20(n-m) dB/十倍频程; 15. 若系统中有振荡环节,当 时,需对 进行修正。伯德图相频曲线绘制的具体步骤:
1. 绘制各个环节的相频曲线; 2. 各个环节的相频曲线相加; 当 时, 当 时, 对于反馈系统来说,如下:开、闭环传递函数之间的关系为其中: 是闭环传递函数, 是开环传递函数。 因此,在系统的结构、参数一定时, 也是一定的。那么闭环系统的动态响应和稳态性能就为一定。因此,就能够通过分析开环频率特性来了解系统的闭环响应性能。奈氏判据 就是一种利用开环特性来研究闭环性能的理论。这是一种利用复变函数中的辐角原理,建立判别系统稳定与否的一种方式。 由相位裕量、幅值裕量、截止频率、三段式等指标和方式判别系统稳定性的结论均是由奈氏判据推导而来。由于推导过程比较复杂,这里不做详述。做想做进一步了解,可参考《自动控制原理》(刘丁主编)这本书第五章内容。
1. 原始定义 相位裕量 :开环幅频曲线幅值为1对用的相角值加上180°,称为 。幅值裕量 :开环幅相曲线与负实值交点处的模值 的倒数,称为 。截止频率 :一般指幅频截止频率,Bode图幅频曲线与横轴交点的频率,称为 。相频截止频率 :Bode图相频曲线与-180°线交点的频率,称为 。
2. 物理意义 相位裕量 :如果系统对频率信号相位再滞后 值,系统就处于临界稳定状态。 幅值裕量 :如果系统的开环放大系数增大到原来的$h$倍,则闭环系统就进入临界稳定状态。而在应用中, 幅值裕量常常用分贝值 表示。
3. 由伯德图计算方法 相位裕量 :伯德图上截止频率对应的相位曲线上的角度与-180的差值。幅值裕量 :伯德图幅频曲线上横轴与相位截止频率对应幅频曲线值的差值。
4.系统分析 相位裕量 : 则系统稳定,否则系统不稳定。 值越大,其系统的稳定程度越高,工程上一般要求 。幅值裕量 : 则系统稳定,否则系统不稳定。 值越大,其闭环系统稳定程序越高。一般要求 。 低频段是指伯德图在第一个转折频率之前的区间,该段区间由开环增益和积分环节决定;中频段是指Bode图在截止频率 附近的区间;高频段是指频率 的区间。
1. 低频段与系统稳定精度的关系该低频段的斜率愈小,位置愈高,对应于系统积分环节的数目愈多,开环增益K值愈大。故其闭环系统在满足稳定的条件下,其稳态误差愈小,系统的稳态精度愈高。
2. 中频段与系统动态性能的关系该中频段斜率小于-60,则很难使闭环系统稳定;若等于-40,所占频率区间不宜过宽,则闭环系统可能稳定,即使稳定,其相稳定裕度也较小,系统的平稳性较差;如果中频段斜率为-20,且占据较宽的频段区间,一般说来,不仅可以保证系统稳定,而且可以使相稳定裕度增大,取得较好的平稳性。同时以提高截止频率来保证系统要求的快速性。
3. 高频段与系统抗干扰能力系统开环对数幅频在高频段的幅值,直接反映了系统对输入高频干扰信号的抑制能力。高频特性的分贝值愈低,系统抗干扰能力愈强。
1. 带宽系统跟踪正弦输入信号,输出信号的幅值下降到和输入幅值的某一个比例时的频率。 在系统中,高频信号体现的是信号的变换快慢,一个信号中如果高频信号幅值高,则这个信号变换速度也快。所以如果一个系统的带宽低,虽然输入频率还是在带宽范围内,那么这个系统在响应变换快速信号时(比如阶跃),他的输出就不能响应的变化速度快,会有一个平滑的过程,并且过程长幅值低,及动态指标差(响应时间等)。反之,如果系统的带宽高,则可以动态性能好,但此时会影响幅值裕量和相位裕量,影响系统的稳定性能。所以,一个系统的带宽需要高,但不能太高。
2. 截止频率截止频率根据定义,是指增益为1的时候对应频率,那么其分析规律和带宽是一致的。
自动控制(原理)是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器、设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期,是以反馈理论为基础的自动调节原理,主要用于工业控制。二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备,进一步促进并完善了自动控制理论的发展。二战后,已形成完整的自动控制理论体系,这就是以传递函数为基础的经典控制理论,它主要研究单输入单输出的线形定常数系统的分析和设计问题。
应时而生
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20世纪60年代初期,随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用,为适应宇航技术的发展,自动控制理论跨入了一个新的阶段——现代控制理论。它主要研究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题,主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前,自动控制理论还在继续发展,正向以控制论、信息论、仿生学、人工智能为基础的智能控制理论深入。
控制系统
自动控制系统
为了实现各种复杂的控制任务,首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来,组成一个有机的整体,这就是自动控制系统。在自动控制系统中,被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量,它可以要求保持为某一恒定值,例如温度、压力或飞行轨迹等;而控制装置则是对被控对象施加控制作用的相关机构的总体,它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制,但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
反馈控制系统
在反馈控制系统中,控制装置对被控装置施加的控制作用,是取自被控量的反馈信息,用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务,这就是反馈控制的原理。
下面是一个标准的反馈模型:
开方:
公式:X(n+1)=Xn+(A/Xn^2-Xn)1/3设A=5,开3次方
5介于1^3至2^3之间(1的3次方=1,2的3次方=8)
X_0可以取1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0都可以。例如我们取2.0。按照公式:
第一步:X1={2.0+[5/(2.0^2-2.0)]1/3=1.7}。即5/2×2=1.25,1.25-2=-0.75,-0.75×1/3=-0.25,输入值大于输出值,负反馈
2-0.25=1.75,取2位数字,即1.7。
第二步:X2={1.7+[5/(1.7^2-1.7)]1/3=1.71}.。
即5/1.7×1.7=1.73010,1.73-1.7=0.03,0.03×1/3=0.01,输入值小于输出值正反馈
1.7+0.01=1.71。取3位数字,比前面多取一位数字。
第三步:X3={1.71+[5/(1.71^2-1.71)]1/3=1.709} 输入值大于输出值,负反馈
第四步:X4={1.709+[5/(1.709^2-1.709)]1/3=1.7099} 输入值小于输出值正反馈
这种方法可以自动调节,第一步与第三步取值偏大,但是计算出来以后输出值会自动减小;第二步,第四步输入值偏小,输出值自动增大。X4=1.7099.
当然也可以取1.1,1.2,1.3,……1.8,1.9中的任何一个。
同时,自动控制原理也是高等院校自动化专业的一门主干课程,是学习后续专业课的重要基础,也是自动化专业硕士研究生入学考试必考的课程。