串聯(lián)校正和反饋校正課件

第七章控制系統(tǒng)的

性能分析和校正——用頻率響應法對單輸入-單輸出、線性定常系統(tǒng)進行設計和校正

性能分析——一個系統(tǒng)，元部件參數(shù)已定，分析它能達到什么指標，能否滿足所要求的各項性能指標；綜合與校正——若系統(tǒng)不能全面地滿足所要求的性能指標，就要考慮對原系統(tǒng)增加些必要的元件或環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)能夠全面地滿足所要求的性能指標。

系統(tǒng)的性能指標性能指標分類：一、時域性能指標二、頻域性能指標三、綜合性能指標二、頻域性能指標1、開環(huán)頻域指標：2、閉環(huán)頻域指標三、綜合性能指標（誤差準則）1、誤差積分性能指標（適用于，無超調情況）例1-

試確定能使I值最小的K值該系統(tǒng)為一階系統(tǒng)，無超調系統(tǒng)的性能指標要根據(jù)它所要完成的具體任務而提出；應有所側重；性能指標的提出要有根據(jù)，不能脫離實際；幾個性能指標會互相矛盾，要折衷考慮并加以校正。

系統(tǒng)的校正概述

所謂校正（或稱補償）就是給系統(tǒng)附加一些具有某種典型環(huán)節(jié)特性的電網絡，運算部件或測量裝置等，靠這些裝置的配置來有效地改善整個系統(tǒng)的控制性能。這一附加的部分稱為校正元件或校正裝置，通常是一些無源或有源微積分電路，以及速度、加速度傳感器等。校正裝置在系統(tǒng)中的聯(lián)結方式：順饋校正干擾補償串聯(lián)校正反饋校正干擾補償-當干擾直接可測量時不影響特征方程，只補償由于干擾造成的穩(wěn)態(tài)誤差。串聯(lián)校正-

在系統(tǒng)主反饋回路內采用的校正方法，校正裝置串聯(lián)在系統(tǒng)的前向通道中。反饋校正-

在系統(tǒng)主反饋回路內采用的校正方法，在系統(tǒng)中增加某些局部反饋環(huán)節(jié)。-超前校正1、超前網絡2、超前校正的作用-

由于正相移的作用，使截止頻率附近的相位明顯上升，具有較大的相位裕量，既改善了原系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又提高了系統(tǒng)的截止頻率，獲得足夠的快速性。

超前校正不改變低頻特性，所以不能提高穩(wěn)態(tài)精度，若想進一步提高開環(huán)增益，以提高穩(wěn)態(tài)精度，則會降低系統(tǒng)抗高頻干擾的能力。滯后校正1、滯后網絡滯后-超前校正1、滯后-超前網絡滯后網絡超前網絡

實際上，無源校正網絡常因負載效應的影響而削弱了校正的作用，或使網絡參數(shù)難以選擇，故目前在實際控制系統(tǒng)中，多采用以運算放大器組成的有源校正部件，參看教材226頁，表7-1。PID調節(jié)器

在當今的工業(yè)控制器中，有半數(shù)以上采用了PID或變形PID控制方案。模擬PID控制器大多數(shù)是液壓的、氣動的、電氣的和電子型的，或是由它們構成的組合型。由于微處理器的大量應用，許多變成了數(shù)字型的。大多數(shù)PID控制器是現(xiàn)場調節(jié)的，某些PID控制器還具有在線自動調節(jié)能力。ProportionIntegralDifferentiation2、PI調節(jié)器相當于滯后校正3、PID調節(jié)器相當于滯后-超前校正

在隨動系統(tǒng)和調速系統(tǒng)中，轉速、加速度、電樞電流等，都可作為反饋信號源，而具體的反饋元件實際上就是一些測量傳感器，如測速發(fā)電機、加速度傳感器、電流互感器等。

從控制的觀點來看，反饋校正比串聯(lián)校正有其突出的特點：一、它能有效地改變被包圍環(huán)節(jié)的動態(tài)結構和參數(shù)；二、在一定條件下，反饋校正甚至能完全取代被包圍環(huán)節(jié)，從而可以大大減弱這部分環(huán)節(jié)由于特性參數(shù)變化及各種干擾，給系統(tǒng)帶來的不利影響。一、利用反饋校正改變局部結構和參數(shù)

1、比例反饋包圍積分環(huán)節(jié)由原來的積分環(huán)節(jié)變成慣性環(huán)節(jié)-2、比例反饋包圍慣性環(huán)節(jié)

結果仍為慣性環(huán)節(jié)，但時間常數(shù)減小了。反饋系數(shù)越大，時間常數(shù)越小。-

3、微分反饋包圍慣性環(huán)節(jié)

結果仍為慣性環(huán)節(jié)，但時間常數(shù)增大了。反饋系數(shù)越大，時間常數(shù)越大。-4、微分反饋包圍振蕩環(huán)節(jié)

結果仍為振蕩環(huán)節(jié)，但阻尼比卻顯