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根据之前的讲授我们知道
我们可以通过开环系统的频率特性
能够确定闭环系统的它的性质和性能
包括稳定性
那么这样产生一个很自然的想法
如果我们能够设计出一个
比较理想的开环系统
也就是它的开环的频率特性
符合一定的要求
那么我们就可以得出
获得一个更好的控制器设计吗
因为我们知道开环系统
包括控制器和对象
如果我们之前选好一个开环系统
那么只要把开环系统的频率特性
减去对象的频率特性
我们就会得到我们的控制器频率特性
从而得到控制器的设计
我们首先看一个典型的一个
一个理想的开环系统的结构
我们可以看到
首先这个开环系统频率特性
具有以下这样一个形式
它首先是在低频段
它是斜率为负1
也就是包含一个积分
那么包含积分
肯定会对静态误差的抑制有效
然后中频段会下降变为负2
然后中频段我们是以负1斜率
与实轴相切
这一点我们之前已经讲过
中频段是围绕着剪切频率的一个频段
那么中频段我们希望它的斜率为负1
因为负1意味着
当我们的中频段足够宽的时候
剪切频率对应的相角是负90度
也就是远离负180 获得足够的相角裕量
那么在高频段
我们会逐渐过度到一个
比较低的一个值迅速向下
使得我们对于噪声的抑制会比较强
那么根据这样一个开环系统
我们设计了一些常数
这个分别是相对于剪切频率的一些系数
而且都是大于0的数
那我们就可以根据我们的需要
来调整所有这些参数
来获得我们希望的开环的一个特性
那么用开环特性再减去对象的特性
我们就会得到控制特性
当然这种说法只是一个笼统的说法
在很多情况下并不能简单的加减
有的时候如果我们用理想开环的特性
减去闭环特性的话
我也许得到了一个
无法实现的一个控制器的函数
这个只能根据实际情况了
我们来进行调节
那么这些参数大概如何设计呢
我们这里给了一些经验公式
大家可以看一下
我们如果关心的是系统的动态过程
也就是过渡过程时间和超调的话
那么这两个量分别与这些系数
有一定的关系
这里列出了一些关系式
下面给了一个更加简单的关系式
我们可以看到它的过渡过程时间
大概是与这个剪切频率成反比
而超调是与中频段的宽度
这个h就是中频负1段的宽度
与它的宽度成一定的关系
当然这些都是经验公式
它并不能保证在实际中能得到准确应用
我们只是给大家提供一个参考
使得我们可以通过这些经验公式
能够大概齐的来完成一个
控制器的一个初步的设计
-绪论
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-拉普拉斯变换定义及性质（一）
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-拉普拉斯变换定义及性质（一）--作业
-拉普拉斯变换定义及性质（二）
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-卷积定义、定理及性质
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-卷积定义、定理及性质--作业
-拉普拉斯逆变换及应用（一）：拉普拉斯逆变换定义
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-拉普拉斯逆变换及应用（二）：拉普拉斯逆变换应用
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-控制的基本概念
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-控制的基本概念--作业
-控制系统的微分方程描述（一）
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-控制系统的微分方程描述（一）--作业
-控制系统的微分方程描述（二）
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-控制系统的传递函数描述（一）：Laplace变换知识回顾
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-框图及其变换（一）：传递函数框图定义及连接方式
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-框图及其变换（一）：传递函数框图定义及连接方式--作业
-框图及其变换（二）：传递函数框图变换
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-第二周：控制系统的概念及数学模型--框图及其变换（二）：传递函数框图变换
-信号流图
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-信号流图--作业
-控制系统的基本单元
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-控制系统的基本单元--作业
-非线性单元的线性化
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-第二周：控制系统的概念及数学模型--非线性单元的线性化
-稳定性
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-第三周：线性系统时域分析（一）--稳定性
-稳定的Liapunov定义
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-稳定的Liapunov定义--作业
-稳定性的代数判据（一）：Routh判据
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-稳定性的代数判据（一）：Routh判据--作业
-稳定性的代数判据（二）：系统稳定的必要条件
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-稳定性的代数判据（二）：系统稳定的必要条件--作业
-参数稳定性，参数稳定域
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-静态误差（一）：误差和静态误差定义
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-第四周：线性系统时域分析（二）--静态误差（一）：误差和静态误差定义
-静态误差（二）：静态误差与输入
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-静态误差（三）：静态误差的计算
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-静态误差（四）：系统类型与静态误差的关系
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-高阶系统动态性能的二阶近似
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-复杂频率特性的绘制（一）
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-基于根轨迹法设计滞后校正装置
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-基于Bode 图设计滞后校正装置
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-超前-滞后校正装置的特性
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-基于根轨迹法设计超前-滞后校正
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-直线倒立摆控制系统实验
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-第十周 非线性系统分析（一）--非线性系统概述
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-第十周 非线性系统分析（一）--基于描述函数的稳定性分析
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-第十周 非线性系统分析（一）--非线性系统自持振荡的分析
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-相平面与相轨迹--作业
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-相轨迹的绘制方法--作业
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-线性系统的相平面分析
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-非线性系统的相平面分析
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-极限环及其产生条件
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-第十一周 非线性系统分析（二）--极限环及其产生条件
-非线性系统分析小结
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-非线性系统分析小结--作业
-采样控制系统概述
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-采样控制系统概述--作业
-脉冲采样与理想采样
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--采样系统
-脉冲采样与理想采样--作业
-采样定理
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-采样定理--作业
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-z-变换
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-z-变换--作业
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-第十二周：采样系统--脉冲传递函数（一）
-脉冲传递函数（二）：求脉冲传递函数的一般方法
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-第十二周：采样系统--脉冲传递函数（二）：求脉冲传递函数的一般方法
-z-平面上采样系统的稳定性分析
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-z-平面上采样系统的稳定性分析--作业
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-w-平面上采样系统的稳定性分析--作业
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-修正的z-变换--作业
-考试环节--期末考试
-考试环节--期中考试
