西北工业大学自动控制原理课件-17.ppt

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1、自动控制原理西北工业大学自动化学院自动控制原理教学组自动控制原理本次课程作业(17)4–13,14,15,164–17,18(选作)联系、预习并准备实验3、4绘制根轨迹的基本法则★法则5渐近线法则1根轨迹的起点和终点法则2根轨迹的分支数，对称性和连续性★法则3实轴上的根轨迹法则4根之和法则6分离点法则7与虚轴交点★法则8出射角/入射角自动控制原理（第17讲）§4.1根轨迹法的基本概念§4.2绘制根轨迹的基本法则§4.3广义根轨迹§4.4利用根轨迹分析系统性能§4根轨迹法自动控制原理（第17讲）§4.4利用根轨迹分析系统性能第四章小结§4.4利用根轨迹分析系统性能（1）利用根轨迹

2、法分析系统性能的基本步骤⑴绘制系统根轨迹；⑵依题意确定闭环极点位置；⑶确定闭环零点；⑷保留主导极点，利用零点极点法估算系统性能例1已知系统结构图，K*=0→∞，绘制系统根轨迹并确定：⑴使系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围；⑶当l3=-5时，l1，2=？相应K=?⑵复极点对应x=0.5(b=60o)时的K值及闭环极点位置；⑷当K*=4时，求l1,2,3并估算系统动态指标(,ts)。§4.4利用根轨迹分析系统性能（2）解.绘制系统根轨迹②渐近线：①实轴上的根轨迹：[-∞,-4],[-2,0]③分离点：整理得：解根：④虚轴交点：§4.4利用根轨迹分析系统性能（3）依题，

3、对应设应有：解根：比较系数⑴使系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围有：⑵复极点对应x=0.5(b=60o)时的K值及闭环极点位置由根之和§4.4利用根轨迹分析系统性能（4）解根：试根⑶当l3=-5时，l1，2=？相应K=?⑷当K*=4时，求l1,2,3并估算系统动态指标(,ts)令§4.4利用根轨迹分析系统性能（5）视l1,2为主导极点⑷当K*=4时，求l1,2,3并估算系统动态指标(,ts)§4.4利用根轨迹分析系统性能（6）例2系统结构图如图所示。解.(1)（1）绘制当K*=0→∞时系统的根轨迹；（2）使复极点对应的x=0.5(b=60o)时的K及l=?(3

4、)（3）估算系统动态性能指标(,ts)(2)当x=0.5(b=60o)时§4.4利用根轨迹分析系统性能（7）例3PID控制系统结构图如图所示。解.(1)P:(3)PI:(2)PD:设,K*=0→∞,采用控制,分别绘根轨迹。(4)PID:§4.4利用根轨迹分析系统性能（22）关于根轨迹对称性的一个定理：若开环零极点均为偶数个，且关于一条平行于虚轴的直线左右对称分布，则根轨迹一定关于该直线左右对称。§4.4根轨迹校正举例（1）例5.系统结构图如图所示,设计Gc(s)使系统满足动态指标。解.由解出考虑物理可实现，设计为使位于根轨迹上，须使之满足相角条件取有可确定：§4.4根轨迹校

5、正举例（2）验算指标计算得：调整得：验算演示第四章小结第四章小结自动控制原理本次课程作业(17)4–13,14,15,164–17,18(选作)联系、预习并准备实验3、4谢谢！