伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)

分析、設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)的方法主要包括時(shí)域法和頻域法，在時(shí)間領(lǐng)域中，利用解微分方程和根軌跡法來(lái)研究控制系統(tǒng)性能的方法，統(tǒng)稱為時(shí)域法。頻率響應(yīng)(頻率特性)是系統(tǒng)在受到不同頻率的正弦信號(hào)作用時(shí)，描述系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出和輸入間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，它即能反映系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，同時(shí)也包含了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。其優(yōu)點(diǎn)是不需要把輸出量變化全過(guò)程計(jì)算出來(lái)，就能分析系統(tǒng)中各個(gè)參量與系統(tǒng)性能的關(guān)系，在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛。三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)令代入上式，可得到系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為寫(xiě)成實(shí)部與虛部的形式：三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)其中，幅頻特性相頻特性已知系統(tǒng)的頻率特性，當(dāng)系統(tǒng)的輸入為正弦信號(hào)時(shí)，容易求得輸出為：1.對(duì)數(shù)頻率特性曲線（Bode圖）Bode圖包括對(duì)數(shù)幅頻特性曲線和對(duì)數(shù)相頻特性曲線，兩者的橫坐標(biāo)即頻率坐標(biāo)是按頻率的對(duì)數(shù)（以10為底）進(jìn)行分度的，所以對(duì)頻率來(lái)講，橫坐標(biāo)是不均勻的。在橫坐標(biāo)上，角頻率變化倍數(shù)常用頻程表示。所謂頻程是指高頻與低頻頻率比的對(duì)數(shù)，因?yàn)閘g10=1，因此角頻率變化10倍，在橫坐標(biāo)上的距離相差1個(gè)單位，即橫坐標(biāo)上的每等分格叫做一個(gè)10倍頻程，以dec(decade)表示。三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)

對(duì)數(shù)幅頻特性縱坐標(biāo)以值表示，其定義對(duì)數(shù)相頻特性曲線的縱坐標(biāo)是相角的度數(shù)，取不同得ω，求得L(ω),θ(ω),做出的圖即為BODE圖。三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)(dB)2.穩(wěn)定性判據(jù)與穩(wěn)定裕量

對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定性判據(jù)是用開(kāi)環(huán)頻率特性曲線來(lái)判斷系統(tǒng)閉環(huán)的穩(wěn)定性，這在實(shí)際工程中是很有實(shí)用價(jià)值的。(1)對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)用開(kāi)環(huán)頻率特性判別系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的條件為三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)或者三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)穩(wěn)定不穩(wěn)定(2)穩(wěn)定性裕量在系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性中引入一個(gè)穩(wěn)定性裕量來(lái)衡量系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。

相位裕量增益裕量三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)（工程中一般取300～600）（工程中一般取6db）4.系統(tǒng)的校正按照校正裝置在系統(tǒng)中的聯(lián)接方法，可把校正分為串聯(lián)校正和并聯(lián)校正。(1)串聯(lián)校正校正裝置串聯(lián)在前向通道中稱為串聯(lián)校正。如圖所示，串聯(lián)校正裝置一般都放在前向通道的前端，以減小功率消耗。三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)(2)并聯(lián)校正按校正環(huán)節(jié)的并聯(lián)方式，并聯(lián)校正可分為反饋校正和順饋校正。下圖所示反饋校正是從系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)的輸出中取出信號(hào)，經(jīng)過(guò)校正網(wǎng)絡(luò)加到該環(huán)節(jié)前面某一環(huán)節(jié)的輸入端，并與那里的輸入信號(hào)疊加，從而改變信號(hào)的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)校正的目的。應(yīng)用比較多的是對(duì)系統(tǒng)的部分環(huán)節(jié)建立局部負(fù)反饋。三、伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)下圖所示