[工学]第6章 校正1.pptVIP

自动控制原理 自动化系 6-2 常用校正装置及其特性 ? 无源超前网络 零点在极点的右边，两者之间的距离由常数α决定。 故在采用无源相位超前校正装置时，系统的开环增益要下降α倍，因此需要提高放大器增益加以补偿，经补偿后，其传递为 6-2 常用校正装置及其特性 令 可求出最大超前相角的频率 两个交接频率的几何中心 ? 无源超前网络 频率特性 从幅频特性上看，有一段直线的斜率为正20dB/dec，所以超前校正装置具有微分作用； 6-2 常用校正装置及其特性 ? 无源超前网络 此时 装置的最大超前相角 发生在 处， 越大， 也越大，微分作用也越强，但装置克服干扰信号的能力越差，实际选用的 一般不大于20。 6-2 常用校正装置及其特性 超前网络用于串联校正的主要作用 ? 无源超前网络 应用超前网络进行校正的思路是什么？ 可以产生超前角，部分地补偿被校正对象相角滞后，以提高系统的相角裕度，改善系统的动态性能。 6-2 常用校正装置及其特性 ? 无源超前网络 ⑴ α越大，φm越大。 ⑵ α越大，20lga越大。 6-2 常用的校正装置及其特性 这里 无源滞后校正装置 ? 无源滞后网络 分度系数，表示滞后深度 时间常数 6-2 常用校正装置及其特性 ? 无源滞后网络 零点在极点的左边 频率特性 从幅频特性上看，有一段直线的斜率为-20dB/dec，对信号有积分作用，呈滞后特性。 6-2 常用校正装置及其特性 ? 无源滞后网络 令 可求出最大滞后相角的频率 两个交接频率的几何中心 滞后网络对低频信号不产生衰减，而对高频信号有削弱作用。 6-2 常用校正装置及其特性 滞后网络用于串联校正的主要作用 ? 无源滞后网络 应用滞后网络进行校正的思路是什么？ 利用网络的高频衰减特性，可以降低系统的开环剪切频率，来换取较大的相角裕度。为此，要避免因滞后网络带来的最大滞后角发生在拟校正的系统新的开环剪切频率附近。 6-2 常用校正装置及其特性 ? 无源滞后网络 ⑴ α越大，φm越小。 ⑵ α越大，20lga越小。 6-2 常用校正装置及其特性 无源滞后-超前校正装置 ? 无源滞后-超前网络 令 令上式分母多项式有两个不相等的实根，则 有 内蒙古工业大学信息工程学院自动化系 第6章 线性系统的校正方法 ? 第六章 线性系统的校正方法 本章基本内容 6-1 系统的设计与校正问题 6-2 常用校正装置及其特性 ? 引言 ? 设计与校正问题 ? 基本控制规律 ? 无源超前网络 ? 无源滞后网络 ? 无源滞后-超前网络 本章基本内容 6-4 反馈校正 6-5 复合校正 6-3 串联校正 ? 串联超前校正 ? 串联滞后校正 ? 串联滞后-超前校正 ? 串联综合法校正 6-1 系统的设计与校正问题 1. 控制系统理论的基本内容 前面几章讨论了分析控制系统的几种基本方法。掌握了这些基本方法，就可以对控制系统进行定性分析和定量计算。 本章讨论另一命题，即如何根据系统预先给定的性能指标，去设计一个能满足性能要求的控制系统。 ? 引言 系统建模 微分/差分方程、传递函数、方框图、信号流图、频率特性、状态空间表达式等 系统分析 系统综合 时域分析、频域分析、根轨迹分析等 校正法、状态空间综合法、鲁棒优化法等 6-1 系统的设计与校正问题 2. 控制系统的组成 基于一个控制系统可视为由控制器和被控对象两大部分组成，当被控对象确定后，对系统的设计实际上归结为对控制器的设计，这项工作称为对控制系统的校正。 ? 引言 被控对象 执行元件 放大元件 串联补偿元件 反馈补偿元件 测量元件 输入量 输出量 主反馈 局部反馈 不可变部分 所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。 6-1 系统的设计与校正问题 ? 引言 被控对象 执行元件 放大元件 串联补偿元件 反馈补偿元件 测量元件 输入量 输出量 主反馈 局部反馈 不可变部分 2. 控制系统的组成 6-1 系统的设计与校正问题 ? 引言 3、设计控制系统的目的 将构成控制器的各元件与被控对象适当组合起来，使之满足表征控制精度、阻尼程度和响应速度的性能指标要求。 如果通过调整放大器增益后仍然不能全面满足设计要求的性能指标，就需要在系统中增加一些参数及特性可按需要改变的校正装置，使系统性能全面满足设计要求。 4. 校正的实质 通过在原有系统中增加合适的校正装置，也即引进新的零点、极点以改变原系统的特性（根轨迹、频率特性的形状），使其满足系统性能指标要求。 6-1 系统的设计与校正问题 ? 性能指标