工厂模式

一个简单版本的电液伺服机构模型包括

线轴上的力与电磁铁线圈中的电流成正比。当阀芯移动时，阀门打开，使高压液压流体流过腔室。移动的流体迫使活塞沿与阀芯相反的方向移动。有关此模型的详细信息，包括线性化模型的推导，请参见[1]。

你可以使用电磁铁的输入电压来控制滑枕的位置。当闸板位置的测量是可用的，你可以使用反馈的闸板位置控制，如下所示，其中Gservo表示伺服机构:

设计要求

对于本例，调整补偿器，C（年代)，以满足以下闭环阶跃响应要求:

开放式控制系统设计者

在MATLAB中^®命令行，加载伺服机构的线性化模型，并打开控制系统设计师在根轨迹编辑器配置中。

负载ltiexamplesGservocontrolSystemDesigner (“rlocus”, Gservo);

应用程序打开并导入Gservo作为默认控制体系结构的工厂模型，配置1。

在控制系统设计师,一个根轨迹编辑器绘图和输入输出阶跃响应开放。

要同时查看开环频率响应和闭环阶跃响应，请单击并将图拖动到所需位置。

应用程序显示波德编辑器和阶跃响应阴谋并排。

在闭环阶跃响应图中，上升时间在2秒左右，不能满足设计要求。

为了使根轨迹图更容易阅读，请放大。在根轨迹编辑器，右键单击绘图区域并选择属性。

在“属性编辑器”对话框中，在限制选项卡中,指定实轴和虚轴限制从-500年来500。

点击关闭。

增加补偿器增益

为了产生更快的响应，增加补偿器增益。在根轨迹编辑器，右键单击绘图区域并选择编辑补偿器。

在“补偿器编辑器”对话框中，指定增益20.。

在根轨迹编辑器图中，闭环极点位置移动以反映新的增益值。此外,阶跃响应图更新。

闭环响应不满足稳定时间要求，并出现不必要的振铃。

增加增益使系统阻尼不足，进一步增加会导致不稳定。因此，为了满足设计要求，必须指定额外的补偿器动态。有关添加和编辑补偿器动态的详细信息，请参见编辑补偿器动态。

向补偿器添加极点

要在补偿器中添加一个复极对，在根轨迹编辑器，右键单击绘图区域并选择添加极点或零>复杂的杆。单击要添加一个复杂极点的绘图区域。

该应用程序将复杂的极点对添加到根轨迹图中，以红色表示X，并更新阶跃响应图。

在根轨迹编辑器，将新极点拖动到附近的位置-140±260我。当你拖拽一个杆子时，另一个杆子会自动更新。

给补偿器加零

要向补偿器添加复零对，请在“补偿器编辑器”对话框中右键单击动力学表，并选择添加极点或零>复杂的零

该应用程序添加了一对复杂的零at1±我给你的补偿器

在动力学表，单击复杂的零行。然后在编辑选定的动态节，指定实部的-170年和一个虚部的430。

补偿器和响应图自动更新以反映新的零点位置。

在阶跃响应图中，沉降时间在0.1秒左右，不满足设计要求。

调整极点和零位

补偿器的设计过程可能涉及一些试验和错误。调整补偿器增益、极点位置和零点位置，直到满足设计标准。

满足设计要求的一种可能的补偿器设计是:

在“补偿器编辑器”对话框中，使用这些值配置补偿器。在阶跃响应图中，沉降时间在0.05秒左右。

要验证确切的沉降时间，请右键单击阶跃响应地块面积及选择特征>沉淀时间。响应图上出现了一个沉降时间指示器。

将光标移动到沉淀时间指标上，即可查看沉淀时间。

沉降时间约为0.043秒，满足设计要求。