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控制工程总结

发布时间:2020-03-02 03:31:54 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

校正就是指在系统中增加新的环节,以改善系统的性能的方法。按校正装置在系统中的位置不同,系统分为串联校正,反馈校正和复合校正。根据校正装置的特性又可分为超前校正,滞后校正,滞后超前校正。1.超前校正的目的利用超前校正装置产生的相位超前效应补偿原系统中的元件造成的相位滞后。由于相角裕度和开环截止频率增大,动态性得到改善,调节时间变短,相对稳定性增加。G(s)=α(1+Ts)/1+αTs。2.串联滞后校正主要作用是造成高频衰减。剪切频率会减小,从而得到增加相角裕度的目的。适用场合:对系统稳态精度要求较高,响应速度要求不高,而抗干扰性要求较高的场合,G(s)=(1/T+s)/Β(1/ΒT+s)

3.相位超前-滞后补偿中,超前部分用于提高系统的相对稳定性以及提高系统的快速性;滞后部分主要用于抗高频干扰,提高开环放大系数,从而提高稳态精度。相位超前—滞后补偿的设计指标是稳态精度和相角裕度。G(s)=(1+T2s)/1+ΒT2s*(1+T1s)/1+(1/Β)T1s 在低频段起主要作用的是比例环节和积分环节,根据低频段的频率特性确定系统的开环比例系数和开环系统中积分器的个数。比例控制对系统性能的影响作用是调整系统的开环比例系数,提高系统的稳态精度,降低系统的惰性,加快响应速度。但仅用P控制器校正系统是不行的,过大的开环比例系数不仅会使系统的超调量增大,而且会使系统的稳定裕度变小,对高阶而言。甚至会使系统变得不稳定。Kp>1时,开环增益加大,稳态误差减小,幅值的穿越频率增大,过渡过程时间缩短,系统的稳定程度变差。Kp<1时,与Kp大于1时对系统性能的影响正好相反。积分控制器可以提高系统的型别,消除或减小稳态误差,从而使系统的稳态性能得到改善,可以增加系统抗高频干扰能力,故可相应增加开环增益,从而减少稳态误差。微分控制可以增大截止频率和相角裕度,减小超调量和调节时间,提高系统的快速性和平稳性。PD控制的特点(类似于超前校正),1.增加系统的频宽,降低调节时间,2.改善系统的相位裕度,减低系统的超调量。3.增大了系统阻尼,改善系统的稳定性,4.增加系统的高频干扰。PID控制器在低频段,主要是PI控制规律起作用,提高系统型别、消除或减少稳态误差;在中高频段主要是PD控制规律起作用,增加截止频率和相角裕度,提高响应速度。不同Kp作用下,随着Kp值的增大,闭环系统的阶跃响应的超调量增大,响应速度加快,当相对稳定性变差,当Kp大于等于21时系统变为不稳定。不同T1作用下,随着T1值的减小,积分作用变强,闭环系统阶跃响应的超调量增大,系统响应速度略为变快,但系统相对稳定性变差。不同Td作用下、随着Td值的增大,微分作用增强,闭环系统阶跃响应的超调量增大,但经过尖锐的起始上升段后,响应速度有所变慢。在数字PID控制系统中,系统特性主要由Kp,Ki,Kd三个参数控制。Kp为比例参数,加大时,可使系统动作灵敏,速度加快,在系统稳定的情况下,系统的稳态误差将减小,却不能完全消除系统的稳态误差。Kp偏大时,系统震荡次数增多,调节时间加长.Kp太大时系统会趋于不稳定。而如果Kp太小时,又会使系统动作缓慢。Ki为积分系数,积分作用能消除稳态误差,提高控制精度,系统引入积分作用通常使系统的稳定性下降,Ki太大时系统将不稳定;Ki偏大时系统的震荡系数较多,KI偏小时,积分作用对系统的影响减小;Ki大小比较适合时系统的过渡过程比较理想。Kd为微分控制系数。微分控制经常与比例控制或积分控制联合作用,构成PID控制,引入PID控制可以改善系统的动态特性,当Kd偏小时,超调量较大,调节时间也较长,当Kd偏大时,超调量也较大,调节时间较长,只有选择合适时,才能得到比较满意的过渡过程。

电阻应变式传感器-将被测试件的应变变化转换成电阻应变片电阻的变化。电感式传感器是将被测量的变化转化成电感量的变化。磁电式传感器是把被测物理量转化成电动势的一种传感器。霍尔传感器是基于半导体材料的霍尔效应特性制成的敏感元件。光电传感器是指敏感到由紫外线到红外线的光能量并将光能转化成电信号。 直流电桥的连接方式有半桥单臂(灵敏度为Ue/4),半桥双臂(灵敏度为Ue/2),全桥(灵敏度为Ue)。频率分辨力的影响因素滤波器带宽和谐振回路的品质系数。分辨相邻的两个频率成分是滤波器的分辨力。

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