基本介紹
- 中文名:閉環極點
- 定義:指系統閉環傳遞函式中分母多項式方程的根
在自動控制領域,閉環極點指系統閉環傳遞函式中分母多項式方程的根。閉環極點是閉環特徵方程的根,根軌跡始於開環極點終於開環零點。閉環極點與開環零點、開環極點以及開環根軌跡增益均有關。...
狀態空間中的極點配置設計方法是基本的設計方法之一。如果系統是完全狀態可控的,那么,要求的Z平面上閉環極點可以選擇,並且,以這些極點為閉環極點的系統可以設計。這種在Z平面設定期望的閉環極點的設計方法,稱為極點配置設計法。在極點配置設計方法中,將反饋全部狀態變數,使得全部閉環極點均設定在各期望的位置上。
閉環零點指系統閉環傳遞函式中分子多項式方程的根,由前向通道的零點和反饋通道的極點構成。對於單位反饋系統,閉環零點就是開環零點。例子 比例-微分控制(PD控制)相當於給系統增加了一個閉環零點,-z=-1/Td,故比例-微分控制的二階系統稱為有零點的二階系統,而比例控制時的二階系統則稱為無零點的二階系統。
是用於判斷一個閉環控制系統的穩定性的一種簡便方法,其基本方法為檢查對應開環系統的奈奎斯特圖,這一判據的名稱來自美國電子工程師哈里·奈奎斯特。一般來說,閉環系統的穩定性是由計算閉環系統的傳遞函式的極點直接決定的;但使用奈奎斯特穩定判據則可避免計算閉環系統的極點,從而簡易地判斷閉環系統的穩定性。
閉環增益A₀:a/(1+ab)=1/b(當a很大時),其中a為開環增益,b為反饋因子,可以理解為反饋量和輸出量的比值,當開環增益趨近於無窮大時,閉環增益就是反饋因子的倒數。環路增益:T=a*b 對運放來說:閉環增益(1/b)的傳遞函式的零點是環路增益(ab) 傳遞函式的極點;閉環增益的傳遞函式的極點是環路增益...
當開環增益或其他參數改變時,其全部數值對應的閉環極點均可在根軌跡圖上簡便地確定。因為系統的穩定性由系統閉環極點唯一確定,而系統的穩態性能和動態性能又與閉環零、極點在s平面上的位置密切相關,所以根軌跡圖不僅可以直接給出閉環系統時間回響的全部信息,而且可以指明開環零、極點應該怎樣變化才能滿足給定的閉環...
這也是二階系統的閉環極點。從式可以看出,二階系統的參數,是變化的,取值不同,特徵方程的根(即閉環極點)可能是複數,也可能是實數。系統的回響形式也因此會有較大的區別。在單位階躍函式輸入下,二階系統的輸出為 下面分幾種不同的情況來討論二階系統的單位階躍回響。1.無阻尼狀態 當二階系統的阻尼比等於0...
1) 期望閉環極點組的性能指標屬性:期望閉環極點組具有二重性, 理論計算上的閉環期望極點組和控制工程中的直觀性能指標。2) 控制工程中基本類型的性能指標:時間域: 、 、 、 、 、 、ζ;頻率域: 、 、 ;它們間可以相互轉化,如:3) 基本類型性能指標和期望閉環極點組的主導極點對的關係:4) 期望閉環極點...
綜上,根據系統要求,給定希望的閉環極點配置.就可以決定閉環系統特徵多項式,從而決定全狀態反饋的反饋增益矩陣足。狀態反饋閉環系統框圖。如圖2所示。要實現全狀態反饋就需要測出系統的全部狀態變數,這對某些實際系統往往是困難的,或者由於感測器部件昂貴而不便採用。解決的辦法是採用狀態觀測器間接地估計系統的狀態,...
有分散控制站的線性定常聯合能控、聯合能觀測強關聯繫統,若且唯若這個系統是完備系統時,就能用分散控制方法任意配置閉環極點。極點配置方法可歸納如下:先用非動態反饋作用於原系統,使合成系統通過某一單通道成為能控、能觀測的,然後用一般的動態補償器極點配置法設計動態補償反饋律,把它用於該通道上就能產生具有...
當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時,可認為設計已完成,否則還須修正設計。② 用頻率回響法設計校正裝置 在採用頻率回響法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、頻寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式,則應先化成等價的頻率域形式。通常,設計是在波德圖上進行的。在...
8.6.1閉環極點與衝激回響的關係 8.6.2採樣系統的瞬態回響指標 8.6.3採樣系統的穩態回響 8.6.4修正的z變換 8.7採樣控制系統的校正 8.7.1等效模擬校正設計方法 8.7.2數字控制器的直接設計 8.7.3數字控制器的解析設計 8.8小結 習題 第9章線性系統的結構分析 9.1引言 9.2特徵值規範型 9.2.1對角...
4.2.8開環極點與閉環極點的關係 4.3廣義根軌跡 4.3.1參量根軌跡 4.3.2正反饋系統的根軌跡 4.3.3非最小相位系統的根軌跡 4.4用根軌跡法分析系統的動態特性 4.4.1閉環極點的位置與系統性能的關係 4.4.2增加開環零、極點對根軌跡的影響 4.5用Matlab繪製根軌跡 4.5.1繪製系統的零極點分布圖 4.5...
極點配置自適應PID控制的基本思想是:按照某種最佳化策略選擇期望閉環極點分布,在每個採樣周期,通過加權遞推最小二乘法顯式地估計過程參數,並結合PID控制規律,求得含未知參數q0、q1和q2的系統閉環方程,然後利用系統特徵多項式與期望特徵多項式的恆等關係即可線上求得PID控制參數,進而求得各時刻控制器輸出u(t)。零...
8.1.1單輸入量系統的極點配置 8.1.2多輸入量系統極點配置的一種方法 8.1.3閉環極點配置定理及其討論 8.1.4鎮定問題 8.1.5輸入變換矩陣和靜態特性 8.2解耦問題 8.2.1可解耦性 8.2.2用逆系統方法實現閉環解耦控制 8.2.3解耦階常數的性質 8.2.4積分型解耦系統的特點 8.2.5閉環a階極點配置 8.2...
對上述模型如果想保證所有的閉環極點都為負實數,且能獲得最快速的閉環回響,則PDF調節器參數算式為 式中,,為系統調節時間,可以根據實際情況確定。在實際套用中,系統的模型可能是高階的,因此需要對模型進行一些處理。模型降階技術現已比較成熟,通過採用模型降階方法,可以獲得合適的系統降階模型,並由此確定PDF...
第2章閉環性能和穩定性 2.1簡介 2.2RouthHurwitz穩定性判據 2.2.1閉環極點的確定 2.2.2穩定性判據 2.2.3進一步思考 2.3奈奎斯特穩定性判據 2.3.1奈奎斯特圖 2.3.2基於整定規則的PID控制器修改 2.3.3進一步思考 2.4控制系統結構和靈敏度函式 2.4.1一自由度控制系統結構 2.4.2二自由度設計 2...
7.4.4閉環系統脈衝傳遞函式217 7.5穩定性分析218 7.5.1s域到z域的映射219 7.5.2穩定的充分必要條件219 7.5.3穩定性判據220 7.6穩態誤差計算223 7.6.1一般方法(利用終值定理)223 7.6.2靜態誤差係數法223 7.6.3動態誤差係數法225 7.7動態性能分析226 7.7.1閉環極點分布與瞬態回響226 7.7.2...
4.5.1 根軌跡確定系統的閉環極點 4.5.2 根軌跡分析系統的動態特性 4.5.3 開環零點對根軌跡的影響 4.5.4 開環極點對根軌跡的影響 4.6 MATLAB繪製系統的根軌跡 本章小結 本章典型題、考研題詳解及習題 第5章 控制系統的頻域分析 5.1 頻率特性 5.1.1 頻率特性概述 5.1.2 頻率特性的求取 5.1.3...
第3章 狀態反饋與閉環極點配置 3.1 狀態反饋 3.2 閉環極點配置問題 3.3 線性定常系統的鎮定問題 習題3 第4章 線性定常系統的能觀性 4.1 能觀性定義 4.2 能觀性判據 4.3 能觀性分解 4.4 單輸入—單輸出系統的能觀規範型 4.5 對偶性原理 4.6 線性定常離散系統的能觀性 習題4 第5章 能控性...
4.3 根軌跡的繪製規則及控制系統閉環極點的確定 4.3.1 根軌跡的繪製規則 4.3.2 控制系統閉環極點的確定 4.4 利用根軌跡分析系統性能 4.5 參數根軌跡及根軌跡簇 4.5.1 參數根軌跡 4.5.2 幾個參變數的根軌跡簇 4.5.3 多環系統的根軌跡 4.6 零度根軌跡 4.6.1 零度根軌跡的定義 4.6.2 零度...
系統的魯棒穩定性指的是由一個不確定性對象構成的閉環控制系統,其閉環極點能否確保在某個指定的d域內變化,而不會因為對象的結構或參數變化而跑到D域外面去。為了表征系統的D魯棒穩定性,不斷有人提出新的判定方法和測試函式。但是,到目前為止,還是提出的D魯棒穩定性測試函式F(ω)的計算量最小,最便於套用。詳...
4.3.2 閉環極點的確定 4.4 廣義根軌跡 4.4.1 參數根軌跡 4.4.2 零度根軌跡 4.5 附加開環零點的作用 4.6 系統性能分析與估算 4.6.1 主導極點、偶極子及時間回響 4.6.2 系統性能的定量估算及定性分析 習題 第五章 頻率回響分析法 5.1 頻率特性的基本概念 5.1.1 頻率特性的定義 5.1.2 頻率...
4.3.2閉環極點的確定 4.4廣義根軌跡 4.4.1參數根軌跡 4.4.2零度根軌跡 4.5開環零、極點分布對系統性能的影響 4.6系統性能分析與估算 4.6.1閉環系統的主導極點、偶極子 4.6.2系統性能的定量估算及定性分析 習題 第5章頻率回響分析法 5.1頻率特性的基本概念 5.1.1頻率特性的定義 5.1.2頻率特性的...
5.5.1開環共軛復極點的出射角 5.5.2開環共軛復零點的入射角 單元導學15:根軌跡的一些特性 5.6根軌跡中閉環極點的計算 5.6.1閉環極點的和與積 5.6.2添加開環極零點對根軌跡的影響 單元導學16:根軌跡的套用 5.7根軌跡的套用——比例控制 習題5 第6章控制系統的頻率分析 單元導學17:頻率特性的定義...
4.5.1由根軌跡確定系統的閉環極點 4.5.2用主導極點來估算系統的性能 4.5.3利用MATLAB軟體繪製根軌跡法 4.6根軌跡的綜合法 4.6.1根軌跡形狀的改變 * 本小節為拓展知識,用二維碼形式展現。*4.6.2串聯校正 4.7根軌跡法的套用 4.7.1利用MATLAB繪製實際系統的根軌跡 4.7.2根軌跡綜合法的套用 本章...
對於定常線性系統,輸出反饋不改變系統的能控性和能觀測性,但只能在一定範圍內改變系統極點的位置。一般地說,不能用輸出反饋任意配置極點(見極點配置、狀態反饋)。對於單變數定常線性系統,可以用根軌跡法適當選取反饋增益K,把閉環系統的極點配置在根軌跡曲線的預定位置上。輸出變數不能全面描述系統的狀態,所以...
4.3.2 閉環極點的確定 4.3.3 增加開環零、極點對根軌跡的影響 4.4 解題示範 學習指導與小結 習題 第5章 線性系統的頻率回響法 5.1 頻率特性 5.1.1 基本概念 5.1.2 頻率特性的定義 5.1.3 頻率特性的幾何表示法 5.2 典型環節的頻率特性 5.3 控制系統的開環頻率特性 5.3.1 開環極坐標圖 5....