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第6章 控制系统的校正及综合 1 6.1 控制系统校正的一般概念 有关控制系统的工作大体上分为两个方面：系统分析和 系统设计（综合）。 系统分析 －在系统给定的前提下，用不同的方法，对系统 的模型、稳定性、响应特性以及各性能指标作全面的计算/分 析，并给以评价。 系统设计（综合） －在给定控制对象和任务的前提下，确 定控制目标、系统组成、系统模型、控制算法、性能指标 检验等。 2 系统校正 － 在原有系统（基本设计方案）的基础上，通过 增加附加的环节（装置、元件、算法）改变系统结构及性 能，目的是使系统达到预定的性能指标要求。 校正是系统设计的关键性工作，是有针对性的对系统进 行再设计的过程。 33 6.1－1 校正方法分类 (一) 按校正环节(装置)的接入方式划分 ■ 串联校正 ■ 反馈校正（并联校正） ■ 前馈校正(复合校正) 4 ■ 通常将串联校正装置安置在前向通道的前端，因为前部 信号的功率较小。 ■ 串联校正可采用不同校正环节，对参数变化的敏感性较 强。 ■ 串联校正从设计到具体实现相对比较简单，是最常用的 校正方式。 5 ■反馈校正的信号是从高功率点传向低功率点，一般不需 要附加放大器。适当地选择反馈校正回路的增益，可以 使校正后的性能主要决定于校正装置，而与被反馈校正 装置所包围的系统固有部分特性无关。 ■反馈校正的一个显著的优点，是可以抑制系统的参数波 动及非线性因素对系统性能的影响。 ■反馈校正的设计相对较为复杂。 6 ■ 按输入性质不同，可分为：按给定（输入）的前馈校正 （如图a）。按扰动的前馈校正（如图b）。 ■ 前馈校正由于其输入（校正量）取自闭环外，所以不影响 系统的闭环特征方程式。 ■ 前馈校正是基于补偿的办法来提高系统的控制精度。 前馈校正是在负反馈环路中引入，不单独使用，构 成复合校正（或复合控制）。 7 (二) 按校正的设计方法划分 1. 基于根轨迹法的校正 在根轨迹分析的基础上进行校正； 当给定系统性能指标是时域性能指标(M ,t ,t ,t )时 , p p r s 一般采用此校正方法。 2. 基于频率响应法的校正 在波特图分析的基础上进行校正； 当给定系统性能指标是频域性能指标(频带宽度、相位 裕量、谐振频率等)时 ,一般多采用此校正方法。 8 3．等效结构与等效传递函数方法 把现有系统结构（及函数）和拟实现的结构（典型结构及 函数）进行比对，直接确定校正环节的传递函数。 表面上看，这种方法使问题变得简单化。但是受物理可实 现的约束，此类校正往往难以实现。