既然是工程學科,在討論過頻域分析法後,就需要討論一些控制手法,類似於前文(控制理論基礎(五)基於根軌跡的補償器設計),在展開具體步驟之前,首先要明確一個問題,前文討論了補償器設計,這篇文章還要說補償器設計,

到底怎麼選,還是說兩種都行?

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

一、頻域與時域

①為什麼要討論頻域(來自控制系統設計手冊)

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

②時域與頻域指標的關係

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

這裡有幾個概念需要單獨說一下,

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

頻寬在工程裡也需要特別注意

二、設計

設計前需要注意一些工程上的基本要求

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

前面我們已經知道補償器的分類,下面來總結一下各種補償器的

使用範圍

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

這裡主要討論串聯補償

①串聯超前

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

例子:

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

求出-4.8db後,在原有伯德圖上找到-4.8db的點,求得 #FormatImgID_33#

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

②串聯滯後

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

再來一個例子

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

比較一下

控制理論基礎(七)基於頻域的補償器設計

最後,補充一點。

【結束語】

經過七篇文章,

經典控制理論

到這裡就結束了,我們的自動控制原理教材為了全面的講授,往往還會引入狀態空間,非線性系統和離散系統的部分,但考慮到術業專攻,這三個部分就交給後續的單獨部分吧。

經典控制理論誕生於上個世紀,許多方法隨著計算機的發展已經成為了過去式,比如很多圖繪製方法已經讓步於MATLAB,但作為控制理論基礎,它所提供的指標、補償器、PID,圖的各種意義等等,這些基本思想卻沒有隨之消失,相反在目前的工程裡,他們仍然在發揮著重要作用。

致敬那些為了控制理論大廈打下基礎和應用理論改變世界的前輩們!