工厂模式

一个简单版本的电液伺服机构模型由

磁芯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，使高压液压液流过腔室。运动的流体迫使活塞向与阀芯相反的方向运动。有关此模型的更多信息，包括线性化模型的推导，请参见［1］．

您可以使用电磁铁的输入电压来控制滑枕的位置。当可以测量滑枕位置时，可以使用反馈进行滑枕位置控制，如下所示，其中Gservo表示伺服机制:

设计要求

对于本例，调优补偿器，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，加载伺服机制的线性化模型，并打开控制系统设计者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．

在控制系统设计者,一个根位点编辑器绘图和输入输出阶跃响应开放。

若要同时查看开环频率响应和闭环阶跃响应，请单击并拖动图形到所需位置。

应用程序显示波德编辑器而且阶跃响应阴谋并排。

在闭环阶跃响应图中，上升时间在2秒左右，不满足设计要求。

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

在“属性编辑器”对话框中限制选项卡中,指定实轴而且虚轴限制从-500年来500．

点击关闭．

增加补偿器增益

为了创建一个更快的响应，增加补偿器增益。在根位点编辑器，右键单击绘图区域，选择编辑补偿器．

在“补偿器编辑器”对话框中，指定增益为20.．

在根位点编辑器图中，闭环极点位置的移动反映了新的增益值。此外,阶跃响应图更新。

闭环响应不满足设置时间要求，出现不必要的振铃。

增加增益使系统欠阻尼，进一步增加导致不稳定。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更多信息，请参见编辑补偿器动态．

向补偿器中添加极点

在补偿器中添加一个复杂的极对根位点编辑器，右键单击绘图区域，选择加极或零>复杂的杆．单击想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为红色X，并更新阶跃响应图。

在根位点编辑器，将新的杆子拖动到附近的位置-140±260我．当您拖动一个极点时，另一个极点会自动更新。

添加零补偿器

若要向补偿器添加复杂零对，请在“补偿器编辑器”对话框中，右键单击动力学表，并选择加极或零>复杂的零

该应用程序添加了一对复杂的零1±我你的补偿器

在动力学表中，单击复杂的零行。然后在编辑所选动态部分，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。

调整极和零点位置

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，极点位置和零位置，直到满足设计标准。

一种可能满足设计要求的补偿器设计是:

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。

要验证准确的设置时间，右键单击阶跃响应绘制区域并选择特征>沉淀时间．沉降时间指示器出现在响应图上。

将光标移到设置时间指示灯上，即可查看设置时间。

沉降时间约为0.043秒，满足设计要求。