机械控制工程基础6.5.ppt

机械控制工程基础6.5.ppt

《机械控制工程基础6.5.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械控制工程基础6.5.ppt（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

1/12,6.5反馈校正,改善控制系统的性能，除了采用串联校正方案外，反馈校正也是广泛采用的校正方案之一。

控制系统采用反馈校正后，除了能收到与串联校正同样的校正效果外，还能消除系统的不可变部分中为反馈所包围的那部分环节的参数波动对系统性能的影响。

基于这个特点，当所设计的系统中一些参数可能随着工作条件的改变而发生幅度较大的变动，而在该系统中又能够取出适当的反馈信号，即有条件采用反馈校正时，一般来说，采用反馈校正是恰当的。

2/12,在反馈校正中，若Gc（s）=K，则称为位置（比例）反馈；若Gc（s）=Ks，则称为速度（微分）反馈；若Gc（s）=Ks2，则称为加速度反馈。

为什么？

和串联校正环节的设计相比较，反馈校正环节的设计，无论用解析方法还是用图解方法都比较繁琐。

3/12,一、位置反馈校正,位置反馈校正的方框图如下图所示。

对非0型系统，当系统未加校正时，系统的传递函数为,4/12,若系统采用单位反馈校正，即K=1图，则其传递函数为,5/12,若加反馈校正Gc（s）=1，方框图：

例,一阶系统,则传递函数为,6/12,分析：

校正后系统型次未变；时间常数由T下降为T/（1+K1），即惯性减弱，这导致过渡过程时间ts（4T）缩短，响应速度加快；系统的增益K1由下降至K1/（1+K1）。

习惯上，一般所讲的（也包括本例所讲的）单位反馈是负的单位反馈。

校正前,校正后,7/12,二、速度反馈校正,由第二章可知，输出的导数可以用来改善系统的性能。

在位置随动系统中，常常采用速度反馈的校正方案来改善系统的性能。

图所示的型系统，未加校正前图，其传递函数为：

8/12,采用速度反馈图后，系统的传递函数为,加校正后图,9/12,显然，经校正后，系统的型次并未改变，时间常数由T下降为T/（1+Ka），系统的响应速度加快；同时，系统的增益减小。

校正前,校正后,10/12,该机构有两条传动路线：

下面分析机械传动链中的并联反馈校正。

图所示的滚齿机的差动机构是一种具有两个自由度的机构，假设中心齿轮z1和转臂m为主动，中心齿轮z4为被动。

它们分别以xi（t），xm（t），xo（t）的转速旋转。

（1）设转臂m不动，即xm（t）=0，则差动机构变成一般齿轮传动机构，其传动比即此系统的传递函数为,式中的负号指转臂停止时齿轮z1和z4转向相反。

11/12,

（2）设中心轮z1不动，即不计输入，xi（t）=0时，由xo（t）通过齿轮zazb，蜗杆蜗轮zczd传动转臂m和齿轮z4，叠加到xo（t）本身，即反馈。

设zazb/zczd=p，而xi（t）=0时，用反转法，易于求得差动机构的传动比为2，故反馈回路总的传动比为2p，即H（s）=2p（差动机构系统的方框图如图所示）。

当xm（t）0时，由图得此系统的传递函数为,此结果与机构学中所得的结果是相同的。

12/12,

（1）滚齿机中zazbzc和zd是一条很长的传动链（即差动传动链），当机床调整好后，它的传动比p仍为一常数，即反馈回路为一比例环节，传动比即为其增益；,这里需要说明的是：

（2）由于H（s）是常数，因此，系统为位置反馈。

调整H（s），也就是调整传动比p，便可以获得不同的Xo（s）/Xi（s），以满足滚刀与工作相对运动的要求。