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对于液压速度操控体系在校正中的运用剖析

发布时间:08-26  
Launch?Pad安装此工具箱,可以单击view菜单中的Launch?Pad一项,在MATLAB的右上角出现如图1所示的画面。

从事液压速度控制系统设计的人员都知道,在进行速度控制系统设计的过程中,经常要进行滞后校正,这涉及到伯德图的绘制和滞后校正环节(积分环节)的参数的试凑。如果靠人工来完成,将是非常费力的一件事,而如果应用sisotool工具箱,控制系统的设计将是一件十分惬意的工作。



我们就以此作为设计的依据。启动MATLAB,在MATLAB的提示符“>?>”后输入如下程序:G1?=?tf(3060,?液压马达
的传递函数,?H代表测速机和升速齿轮的传递函数。请注意,一定要以tf命令来生成传递函数(如H?=?tf(1?1?08?3?3,?)?)?,而不能写成H?=?1?1?08?3。否则sisotool不予识别,这一点困扰了笔者好长时间。此处暂时没有考虑放大器的比例系数,因为它是同滞后校正项联系到一起的。启动sisotool,显示如图2的画面。



由于我们事先知道所添加的为比例加积分环节,所以图4显示的不合我们的要求,可用鼠标单击图中区域,弹出Edit?Compensator?C对话框,将Poles一栏中的Real编辑框中的数字改写成0,单击OK,?Current?Compensator中的后一项就会变成1?/?s的形式。此时可以在图像的右下角看到幅值裕度(?G?1?M?1)?:?-?16?1?2dB,相位裕度(?P?1?M?1)?:-?117deg。可见闭环依然不稳定。这时就进入了设计阶段了,我们可以调整Current?Compensator的前一项,即积分环节的比例系数。比如按照本例书中所示,输入0?1?05后,得到G?1?M:?9?1?8dB,?P?1?M:?54?1?4deg。



基本满足了控制系统对幅值裕度(?>?6dB)和相位裕度(30°~60°)的设计要求。可见,只用调整比例系数,并不断观察幅值裕度和相位裕度的显示数值,就完成了滞后环节的设计工作。到此,只体现了siso?2?tool工具箱易用性的一个方面。单击菜单Analysis?>?Response?to?Step?Command,弹出LTI?Viewer?for?SISO?Design?Tool窗口,并绘制了该传递函数的阶跃响应曲线。在图像上右键单击,选Characteristics?>?Peak?Re?2?sponse?(峰值)或Setting?Time?(回复时间)或Rise?Time?(上升时间)?,图形上会显示出相应的时间点,将鼠标移到点上,会显示出相应的参数,如本例,将鼠标移动到时间点上时,将显示上升时间:?0?1?0106s、峰值时间:?0?1?0262s、回复时间:?0?1?0386s。

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