《自控原理》 Module7 高阶系统

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Module7 高阶系统

★1 高阶系统的处理方法

method: Reduction(降为二阶)

condition:\frac{|\mathbf{1} / \tau|}{\left|\zeta \omega_{n}\right|} \geq \mathbf{1 0}(两个极点离虚轴的距离相差十倍以上)

attention: 化成Bode form再舍弃非主导极点(一般为实极点)

★2 三阶系统实例分析

2.1 实极点的作用

实极点的作用:make reponse sluggish(迟缓)(阻力),越靠近虚轴越有阻力作用

2.2 极点的影响

定义一个参数:\beta = \frac{1/\tau}{\zeta\omega_{n}}

★★★结论:

  • β>=10,便可降为二阶系统,实极点未发挥【阻力】的作用,响应的超调满足二阶系统PO与ζ的关系图
  • β<=1,实极点发挥【阻力】的作用,响应不再有【超调】
  • β<=0.1,降为一阶系统
  • 1<β<10,三阶系统不能直接降阶,要考虑实极点【阻力】的作用,根据上图中由不同的ζ来确定PO,以此来做题画图

2.3 零点的作用

例子:二阶系统零点的影响 实零点的作用:make reponse more-oscillatory(振荡)(动力),越靠近虚轴越有动力作用

2.4 零点的影响

定义一个参数:\gamma = \frac{1/\tau}{\zeta\omega_{n}}

★★★结论:

  • γ>=10,,实零点未发挥【动力】的作用,响应的超调满足二阶系统PO与ζ的关系图
  • γ<10,要考虑实零点【动力】的作用,根据上图中由不同的ζ来确定PO,以此来做题画图

3 sample problem 7.1

给如下四阶系统降阶:

matlab验证: