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所在平台: Coursera |
课程主页: https://www.coursera.org/learn/controle-s
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课程名称:控制系统在s平面上的应用 课程概述:本课程将帮助您掌握在闭环传递函数的分母上绘制根轨迹(LGR)的技能,您将能够根据开环传递函数的极点和零点进行绘制。此外,您将学会如何设计相位领先控制器,以同时满足阻尼性能和响应速度的要求。同时,您将学会设计相位滞后控制器,以满足稳态误差要求,而不会影响系统的稳定性和瞬态响应。课程中还说明了PD(比例导数)和PI(比例积分)控制器如何被视为相位领先和相位滞后控制器的特例,以及如何将这两种类型的控制器结合在一起形成PID控制器。 最后,您还将能够建模反馈系统中的运输延迟效应,并通过设计新的控制器或调整已有控制器的方式来抵消该效应。在给定一个线性时间不变系统和阻尼、速度及稳态误差的要求下,您可以设计一个控制器,使得闭环系统能够同时满足这三种要求。所有学习内容均采用MATLAB进行实践,这是一个在系统分析、设计和仿真中极为有用的计算工具。 课程大纲: 1. 性能区域与二阶系统的近似 - 简要介绍及对欠阻尼系统阶跃响应的公式回顾,了解s平面及如何在s平面上表示性能要求,并在某些情况下忽略某些极点和零点对阶跃响应的贡献。 2. 根轨迹 - 学习根轨迹的定义及如何根据开环系统的传递函数绘制根轨迹。 3. 相位领先控制器 - 设计相位领先控制器(lead controller),以满足无法通过比例控制系统实现的性能要求,并了解PD控制器的概念。 4. 相位滞后控制器 - 明白简单增加系统增益无法满足稳态误差要求,使用相位滞后控制器来满足稳态误差要求,同时不改变系统其他响应特性,并学习PI控制器的概念。 5. 相位领先与滞后控制器及运输延迟 - 学习设计相位领先和滞后控制器,了解PID控制器设计及如何处理运输延迟问题。 本课程将为您提供必要的知识和技能,使您能够在控制系统设计中游刃有余。
Name:Regiões de desempenho e aproximação de segunda ordem
Description:Neste módulo fazemos uma breve introdução incluindo uma revisão sobre as fórmulas da resposta ao degrau de um sistema subamortecido.Você aprenderá o que é o Plano-s e como representar requisitos de desempenho no Plano-s e verá também que em alguns casos podemos desprezar a contribuição de alguns polos e zeros na resposta ao degrau.
Name:O Lugar Geométrico das Raízes
Description:Neste módulo você aprenderá o que é o Lugar Geométrico das Raízes, também conhecido como Root Locus e aprenderá também como esboçar o LGR a partir da função de transferência do sistema em malha aberta.
Name:Controlador de avanço de fase
Description:Neste módulo você aprenderá a projetar um controlador de avanço de fase, também conhecido como controlador lead, para atender a requisitos de desempenho que não poderiam ser atendidos com um sistema controle proporcional. Você aprenderá também o que é o controlador PD.
Name:Controlador de atraso de fase
Description:Neste módulo você verá que não pode tentar atender a um requisito de erro em regime permanente simplesmente aumentando o ganho do sistema. Para atender a um requisito de erro em regime sem alterar outras características da resposta do sistema é preciso usar um controlador de atraso de fase. Você também vai aprender o que é um controlador PI.
Name:Controladores de avanço e atraso, atraso de transporte
Description:Neste módulo você vai aprender a projetar controladores de avanço e atraso de fase, ou lead-lag. Você também verá um projeto de controlador PID e aprenderá como lidar com o atraso de transporte usando um controlador de avanço de fase.
Após esse curso você será capaz de esboçar o Lugar Geométrico das Raízes (LGR - Root Locus) do denominador da Função de Transferência em Malha Fechada a partir dos polos e zeros da Função de Transferência em Malha aberta. Você também será capaz de projetar controladores de avanço de fase para atender simultaneamente requisitos de desempenho de amortecimento e de velocidade da resposta. Você também será capaz de projetar controladores de atraso de fase para atender requisitos de erro em regime permanente sem alterar as características de estabilidade e da resposta transitória do sistema. Você verá que os controladores PD e PI podem ser considerados como casos especiais dos controladores de avanço e de atraso de fase e verá também que você pode combinar os dois tipos de controladores em controladores de avanço e atraso de fase ou em controladores PID. Por fim você será capaz de modelar o efeito do atraso de transporte em um sistema com realimentação e de contrapor esse efeito projetando um controlador ou fazendo ajustes em um controlador já projetado. Desso modo dado um sistema linear e invariante no tempo e requisitos de amortecimento, velocidade e erro em regime permanente você será capaz de projetar um controlador que fará com que o sistema em malha fechada atenda simultaneamente a esses três tipos de requisitos. E você aprenderá tudo isso usando o MATLAB, uma ferramenta computacional extremamente útil para a análise, projeto e simulação de sistemas.