第6章控制系统计算机辅助设计36.ppt

"控制系统计算机辅助设计" 控制系统计算机辅助设计是指使用计算机辅助设计工具来设计和优化控制系统的性能。 контроль系统计算机辅助设计的主要步骤包括： 1. 根据任务要求，选定控制对象； 2. 根据性能指标的要求，确定系统的控制规律，并设计出满足这个控制规律的控制器，初步选定构成控制器的元器件； 3. 将选定的控制对象和控制器组成控制系统，如果构成的系统不能满足或不能全部满足设计要求的性能指标，还必须增加合适的元件，按一定的方式连接到原系统中，使重新组合起来的系统全面满足设计要求。 在控制系统计算机辅助设计中，校正器或校正装置是指能使系统的控制性能满足控制要求而有目的地增添的元件。图6.1 系统综合与校正示意图展示了控制系统计算机辅助设计的过程。 在控制工程实践中，综合与校正的方法应根据特定的性能指标来确定。一般情况下，若性能指标以稳态误差、峰值时间、最大超调量、和过渡过程时间等时域性能指标给出时，应用根轨迹法进行综合与校正比较方便；如果性能指标是以相角裕度、幅值裕度、相对谐振峰值、谐振频率和系统带宽等频域性能指标给出时，应用频率特性法进行综合与校正更合适。 在控制系统计算机辅助设计中，控制器设计方法是关键的一步。基于传递函数的控制器设计方法是指使用传递函数来设计控制器，以使得输出信号能很好地跟踪输入信号。串联超前滞后校正器是常用的串联控制方法，能够提高系统的相角裕量或相对稳定性。 在MATLAB控制工具箱中， sisotool 函数提供了控制器设计界面，可以对控制系统进行设计和优化。基于状态空间模型的控制器设计方法是指使用状态空间模型来设计控制器，以使得系统的状态空间描述满足预先设定的性能指标。 控制系统计算机辅助设计是控制系统设计的重要步骤，通过使用计算机辅助设计工具和方法，可以快速、准确地设计和优化控制系统，满足系统的性能指标和要求。