《根轨迹应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《根轨迹应用（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、根轨迹在雷达天线伺服控制系统的使用,探测制导与控制1101 4201110127,系统简介,雷达天线伺服控制系统，可以准确确定障碍物的位置。 用途： 1、军事上：探测飞机、舰艇导弹以及其他军事目标等，提供包含面广的威胁画面； 2、交通上：为飞机、船只导航等； 3、天文学上：研究星体等； 4、气象上：探测台风、雷雨、乌云等； 5、其他：在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。 优点：探测距离远，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。,系统的组成图,雷达天线伺服控制系统由两个放大器，可逆功率放大器，电动机，雷达天线和位置
2、检测等元件组成，雷达天线伺服控制系统组成如图。,组成分析：,现在对系统的组成进行分析： 1、受控对象：工作机械（雷达天线）。 2、被控量：角位置。 3、干扰：主要是负载变化（及）。 4、给定值：指令转角。 5、传感器：由电位器测量转角，并转化为电压。 6、比较计算：两电位器按电桥连接，完成减法运算（偏差）。 7、控制器：放大器，比例控制。 8、执行器：直流电动机及减速箱。,工作原理：,雷达天线伺服控制系统组成框图：,转化为方块图：,系统传递函数：,从实际考虑，我们知道雷达天线伺服控制系统的性能应该是响应速度尽可能快，即调节时间尽可能小，超调量尽可能小。 系统开环传递函数，其中K为开环增益， 为
3、直流伺服电动机的时间常数；,假设本系统的设计要求是系统通过校正设计后的单位阶跃响应无超调，且调节时间 ， ，阻尼比 ， 可得系统开环传递函数为： 闭环传递函数：,系统根轨迹分析,由于开环零极点的位置，决定了根轨迹的形状，而根轨迹的形状又与系统的控制性能密切相关，因此在控制系统设计中，一般就用改变系统的零、极点配置的方法来改变根轨迹形状，以达到改善系统控制性能的目的。 Mutlab绘制根轨迹： num=0,10; den=conv(1,0,0.1,1); axis(-15,2,-10,10); rlocus(num,den),根轨迹图：,用根轨迹分析系统的稳定性,（1）如果全部的根轨迹位于S平面
4、的左半部，则无论开环根轨迹增益是多少，系统都是稳定的； （2）如果全部的根轨迹位于S平面的右半部，则无论开环根轨迹增益是多少，系统都是不稳定的； （3）如果根轨迹从S平面的左半部穿过虚轴到S平面的右半部（或者反之），则系统是出于有条件的稳定系统；这时候需要确定开环根轨迹增益的值，重点是临界值。,根轨迹图分析：,1、两个开环极点P1=0,P2= -10 都止于无穷远处； 2、根轨迹对称于实轴且连续变化； 3、实轴上根轨迹的范围是【-10，0】； 4、分离点和会合点S=5； 5、根轨迹全部位于S平面的左半平面，所以系统是稳定的； 定性分析： （1）要求系统稳定，则必须使所有的闭环极点位于S的左半平面。 （2）要求系统的快速性好，则应使阶跃响应中的每个瞬态分量衰减得快，即：一是使闭环极点远离虚轴；二是使闭环零点与闭环极点应该成对的靠近，且闭环极点间的距离要大。 （3）要求系统的平稳性好，则要求复数极点最好设置在S平面中与负实轴成正负45度夹角；,
