Требования к частотно-временному частотному диапазону в приложении Control System Designer

Корневые локусные схемы

Время урегулирования

Если вы задаете время урегулирования в корневом годографе непрерывного времени, на корневом годографе появляется вертикальная линия в местах расположения полюса, сопоставленных с заданным значением (с помощью приближения первого порядка). В случае дискретного времени ограничением является изогнутая линия.

Требуется, чтобы Re{pole}<4.6/Tsettling для непрерывных систем и log(abs(pole))/Tdiscrete<4.6/Tsettling для дискретных систем. Это - приближение времени урегулирования, основанная на доминирующих системах второго порядка.

Процент перерегулирования

Установка процента перерегулирования в корневом годографе непрерывного времени приводит к появлению двух лучей, начиная с корневого годографа источника. Эти лучи являются локусом полюсов, сопоставленных с процентным значением (с помощью приближения второго порядка). В случае дискретного времени ограничение появляется как две кривые, начинающиеся с (1,0) и встречающиеся на действительной оси в левой плоскости.

Ограничение p.o процента перерегулирования может быть выражено в терминах коэффициента затухания, как в этом уравнении:

p.o.=100eπζ/1ζ2

где ζ - коэффициент затухания.

Коэффициент затухания

Установка коэффициента затухания в корневом годографе непрерывного времени приводит к появлению двух лучей, начиная с корневого годографа источника. Эти лучи являются локусом полюсов, сопоставленных с коэффициентом затухания. В случае дискретного времени ограничение появляется как изогнутые линии, начинающиеся с (1,0) и встречающиеся на действительной оси в левой плоскости.

Этот коэффициент затухания определяет требование к Re{pole}/abs(pole) для непрерывных систем и включенных

r=abs(pSys)t=угол(pSys)c=log(r)/(log(r))2+t2

для дискретных систем.

Естественная частота

Если вы задаете естественную частоту, появляется полукруг с центром вокруг корневого годографа источника. Радиус равен естественной частоте.

Естественная частота определяет требование к abs(pole) для непрерывных систем и на

r=abs(pSys)t=угол(pSys)c=(log(r))2+t2/Tsmodel

для дискретных систем.

Ограничение по области

Задает область исключения в комплексной плоскости, в результате чего между двумя заданными точками появляется линия с заштрихованной областью под линией. Полюса не должны лежать в затененной области.

Разомкнутые и предварительные бодовые схемы

Коэффициент усиления и Запасов по фазе

Задайте минимальную фазу и или минимальный запас по амплитуде.

Верхний предел усиления

Можно задать верхний предел усиления, который появляется в виде прямой линии на кривую величину Бода. Необходимо выбрать пределы частоты, верхний предел усиления в децибелах и наклон в дБ/десятилетие.

Нижний предел усиления

Задайте нижний предел усиления так же, как и верхний предел усиления.

Разомкнутые графики Николса

Запас по фазе

Задайте минимальное количество фаз.

Хотя графически отображено только в одном месте, кратным -180 степеням, это требование применяется к запасу по фазе независимо от фактической фазы (то есть интерпретируется для всех кратных -180).

Запас по амплитуде

Задайте минимальный запас по амплитуде.

При графическом отображении только в одном месте, кратным -180 степеням, это требование применяется к запасу по амплитуде независимо от фактической фазы (то есть интерпретируется для всех кратных -180).

Пиковое усиление замкнутой системы

Задайте пиковое усиление в закрытом контуре в заданном местоположении. Заданное значение может быть положительным или отрицательным в дБ. Ограничение следует кривым сетки графика Николса, поэтому рекомендуется, чтобы сетка была включена при использовании этой функции.

При графическом отображении только в одном месте, кратным -180 степеням, это требование применяется к запасу по амплитуде независимо от фактической фазы (то есть интерпретируется для всех кратных -180).

Требования к фазе усиления

Задает область исключения для отклика на графике Николса. Реакция не должна проходить через затененную область.

Это относится только к нарисованной области (фазе и усилению).

Графики шагового/импульсного отклика

Граница верхнего временного отклика

Можно задать верхнюю границу временной характеристики для шаговых и импульсных характеристик.

Граница более низкого времени отклика

Можно задать нижнюю границу временной характеристики для переходных и импульсных характеристик.

Переходная характеристика

Для переходного процесса можно также задать переходную характеристику связанное требование к проекту.

Чтобы задать переходную характеристику связанное требование, задайте следующие переходной характеристике параметры:

  • Final value - Окончательное установившееся значение

  • Rise time - время, необходимое для достижения заданного процента, % Rise, Final value.

  • Settling time - время, в которое ответ входит и остается в пределах установочного процента, % Settling, Final value.

  • % Overshoot - Максимальный процент перерегулирования выше Final value.

  • % Undershoot - Максимальный процент ниже Initial value.

В  приложении Control System Designer на переходных процессах всегда используются Initial value и Step time  0.

Похожие темы