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高阶控制系统动态性能分析 被引量:5
1
作者 陈旭东 程放 冯攀 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期141-148,共8页
为了解决直流电机复合定位控制系统(CPCS)设计过程中定位精度与定位稳定性之间的矛盾,使用MATLAB对CPCS及PID的根轨迹、频率特性及动态响应等进行分析和比较.结果显示,高阶控制系统传递函数总可以采用降阶的方式简化为具有一个实数极点... 为了解决直流电机复合定位控制系统(CPCS)设计过程中定位精度与定位稳定性之间的矛盾,使用MATLAB对CPCS及PID的根轨迹、频率特性及动态响应等进行分析和比较.结果显示,高阶控制系统传递函数总可以采用降阶的方式简化为具有一个实数极点、一个实数零点和2对复共轭极点的基本5阶形式.分析各零、极点对系统动态性能的影响发现,可以通过改变主导极点阻尼比及交接频率来提高定位精度,但该过程必然导致系统稳定性降低,引起速度振荡,且该振荡只有通过调节非主导复共轭极点B的方式来压制或消除. 展开更多
关键词 高阶控制系统 动态性能 定位精度 定位稳定性 谐振峰 谐振频率
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直流电机复合定位控制系统性能分析及系统优化 被引量:4
2
作者 陈旭东 冯攀 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期391-399,共9页
在直流电机复合定位控制系统(CPCS)设计过程中,发现电机速度等动态响应曲线发生振荡,表现出一定程度的不稳定性.为探究这一振荡与控制系统内在结构之间的关联性,使用MATLAB对PID及CPCS系统动态响应、根轨迹及频率特性等进行分析、比较.... 在直流电机复合定位控制系统(CPCS)设计过程中,发现电机速度等动态响应曲线发生振荡,表现出一定程度的不稳定性.为探究这一振荡与控制系统内在结构之间的关联性,使用MATLAB对PID及CPCS系统动态响应、根轨迹及频率特性等进行分析、比较.结果显示:高阶控制系统的传递函数总可以通过降阶等方式简化为具有1个实数零点、1个实数极点和2对复共轭极点的基本形式.其中离原点位置较近处的一对复共轭极点的移除是造成CPCS系统稳定性下降,产生振荡的根本原因.该振荡可通过增大另一对复共轭极点实部或减小虚部的方法予以降低或消除.这一结论对提高控制系统的定位精度和稳定性具有重要的参考意义. 展开更多
关键词 复合定位控制系统 特性分析 定位精度 稳定性 谐振峰 转折频率
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直流电机复合定位控制系统的研究 被引量:2
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作者 陈旭东 张长泉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第5期788-791,796,共5页
特性及伯德图分析显示,比例、积分、微分控制器(PID)与压电陶瓷微位移定位系统(PZT)在直流电机定位控制过程中表现出较强的互补性。利用这一互补性,可构建直流电机复合定位控制系统(CPCS)。运用Mat-lab软件对系统进行建模和仿真,动态响... 特性及伯德图分析显示,比例、积分、微分控制器(PID)与压电陶瓷微位移定位系统(PZT)在直流电机定位控制过程中表现出较强的互补性。利用这一互补性,可构建直流电机复合定位控制系统(CPCS)。运用Mat-lab软件对系统进行建模和仿真,动态响应曲线表明,对阶跃及连续参照位移信号,该系统可根据定位位移大小和定位精度要求,进行PID控制与PZT控制之间的自动切换,完成对目标定位物体的动态跟踪,实现快速精确定位,效果优于单一定位控制器。 展开更多
关键词 压电陶瓷 比例、积分、微分控制器(PID) 伯德图 复合定位控制 动态响应
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基于动态性能空间的优化控制方法设计 被引量:4
4
作者 李文娟 陈晓轩 +1 位作者 龚立娇 陈旭东 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期456-468,共13页
相同零点、极点在根轨迹平面的不同位置表现出不同的动态性能,表明系统性能与零点或极点本身无关,完全由其所处的位置决定.从经典控制理论的根轨迹平面出发,借助数理分析中的"场论"概念,以定位精度和控制稳定性作为系统动态... 相同零点、极点在根轨迹平面的不同位置表现出不同的动态性能,表明系统性能与零点或极点本身无关,完全由其所处的位置决定.从经典控制理论的根轨迹平面出发,借助数理分析中的"场论"概念,以定位精度和控制稳定性作为系统动态性能的描述量,尝试建立动态性能指标与根轨迹平面坐标之间的函数对应关系;并据此通过在根轨迹平面绘制等振荡线和等精度线,实现动态性能空间的构建.应用该动态性能空间,对六阶线性跟踪系统的实数极点和复共轭零点、极点进行全局优化.灵敏度、补灵敏度函数及动态响应结果显示:该优化设计方法可以较好地解决系统定位精度与控制稳定性之间的矛盾,满足精确动态跟踪要求,效果远优于PID控制器. 展开更多
关键词 根轨迹平面 动态性能空间 等振荡线 等精度线
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