四川大学：《自动控制原理 Automatic Control Principles》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 频率响应综合法（主讲：赵耀）

自动控制原理2 Automatic Control Principles 2 四川大学电气信息学院自动化系 赵耀

1 自动控制原理2 Automatic Control Principles 2 四川大学电气信息学院自动化系 赵 耀

课程内容 ■频率响应综合法(第6章) ■状态空间方法 基础部分(涉及第2、3、7章) 综合与设计(第8章) ■离散控制系统(第9章) ■非线性控制系统(第10章) 学时安排:总64,讲授58,实验6 实验系统校正,4学时;非线性系统,2学时

2 课程内容 频率响应综合法（第6章） 状态空间方法 基础部分（涉及第2、3、7章） 综合与设计（第8章） 离散控制系统（第9章） 非线性控制系统（第10章） 学时安排：总64，讲授58，实验6 实验:系统校正，4学时；非线性系统，2学时

第六章 频率响应综合法

3 第六章 频率响应综合法

什么是“系统综合”? 给定 控制 对象/颁的 控制系统设计与实现: 确定性能指标→选择控制方案→原理性设 计→工程实现 系统综合: 主要指“原理性设计”,根据系统已知部分 的特性,确定控制方式、控制装置的结构 及参数,使系统的整体特性符合要求

4 什么是“系统综合”? 控制系统设计与实现： 确定性能指标选择控制方案原理性设 计工程实现 系统综合： 主要指“原理性设计” ，根据系统已知部分 的特性，确定控制方式、控制装置的结构 及参数，使系统的整体特性符合要求。 控制 对象 给定 输出

线性定常系统综合的基本方法 1.基于传递函数的复、频法 根轨迹法、频域响应法 2.基于状态空间模型的时域法 状态空间综合法

5 线性定常系统综合的基本方法 1. 基于传递函数的复、频域法 根轨迹法、频域响应法 2. 基于状态空间模型的时域法 状态空间综合法

频域综合的基本思路 引入校正装置来调整开环频率特性转折 频率的分布和幅值的大小, 从而 改变开环频率特性曲线的形状,使校正 后的系统具有满意的性能。 综合的核心:设计校正装置

6 频域综合的基本思路 引入校正装置来调整开环频率特性转折 频率的分布和幅值的大小， 从而 改变开环频率特性曲线的形状，使校正 后的系统具有满意的性能。 综合的核心：设计校正装置

本章主要内容 ■校正方式与系统的希望开环频率特性 ■串联校正的综合 1.根据希望开环频率特性的校正 2.超前校正,迟后校正,迟后超前校正 ■工程设计法与PID控制器参数的工程整定 方法(自学) 反馈校正的综合(自学) ■复合校正的综合(自学)

7 本章主要内容 校正方式与系统的希望开环频率特性 串联校正的综合 1. 根据希望开环频率特性的校正 2. 超前校正，迟后校正，迟后-超前校正 工程设计法与PID控制器参数的工程整定 方法（自学） 反馈校正的综合（自学） 复合校正的综合（自学）

6.1校正的方式 ■串联校正、反馈校正 R E 串联校正⑧系统已确定部分 反馈校正

8 6.1 校正的方式 串联校正 系统已确定部分 反馈校正 - R E - N Y ◼ 串联校正、反馈校正

■前馈校正、复合校正 前馈校正 R E 控制器⑧控制对象 N 前馈校正 R ⑧控制器卜⑧-控制对象

9 复合校正 前馈校正 控制器 控制对象 - N R E Y 前馈校正 控制器 控制对象 - R E Y ◼ 前馈校正、复合校正

6.2系统的希望开环对数幅频特性 1.由稳态指标确定幅频曲线佤频段 L(O) .20dB/dec 低频段决定 40dB/dec 20dB/deck 稳态性能 40dB/dec 低频段斜率决定积分环节数,幅值决定开环放大系数 K(0=1处的幅值为20gK),从而确定KK、a

10 6.2 系统的希望开环对数幅频特性 1. 由稳态指标确定幅频曲线低频段 低频段决定 稳态性能 低频段斜率决定积分环节数，幅值决定开环放大系数 K（ω=1处的幅值为20lgK）, 从而确定Kp、Kv、Ka L(ω) -40dB/dec -40dB/dec -20dB/dec ω2 ωc ω3 h -20dB/dec