自动控制原理课件第六章 线性系统的校正基本方法.pptVIP

China Agriculture University-East PID（比例-积分-微分）有源网络的对数幅频渐进特性如下图所示： China Agriculture University-East 三．PID控制器 1. PID控制器的结构 China Agriculture University-East 6-3 串联校正 一. 频率响应法校正设计 分析法： 优点：校正装置比较直观，物理实现上容易。 缺点：对设计者要求较高，有一定的工程设计经验， 设计过程带有试探性。 综合法： 从闭环系统性能与开环系统特性密切相关出发,根据规定的性能指标要求确定系统期望的开环特性形状,然后与系统原有开环特性相比较,从而确定校正方式、校正装置的形式和参数。 China Agriculture University-East 二. 串联超前校正 用频域法设计无源超前网络的步骤： 根据稳态误差要求，确定开环增益K。 利用已确定的开环增益，计算待校正系统的相角裕度。 根据截止频率 的要求，计算超前网络参数 选择： 有： 验证已校正系统的相角裕度 。 China Agriculture University-East 例：控制系统如下图所示，若要求系统在单位斜坡输入 信号作用时，位置输出稳态误差 ， 开环截止频率 ，相角裕度 ， 幅值裕度 ，试设计串联无源超前网络。 R(s) C(s) + - China Agriculture University-East 三. 串联滞后校正 用频域法设计无源超前网络的步骤： 根据稳态误差要求，确定开环增益K。 利用已确定的开环增益，计算待校正系统的截止频率、相角裕度和幅值裕度。 确定b和T 。 选择截止频率 ，计算相角裕度 。 验证已校正系统的相角裕度 。 China Agriculture University-East 例：系统的开环传递函数为： 要求校正后系统的静态速度误差系数等于 、 、 、 试设计串联校正网络。 China Agriculture University-East 串联超前与滞后校正的不同之处: 超前校正利用超前网络的相角超前特性；滞后校正利用滞后网络的高频幅值衰减特性。 为了满足严格的稳态性能要求,当采用无源校正网络时,超前校正要求一定的附加增益,而滞后校正一般不需要附加增益。 对于同一系统采用超前校正的系统带宽大于采用滞后校正的系统带宽，当输入端噪声电平较高时，一般不宜选用超前校正 。 China Agriculture University-East 四. 串联滞后 – 超前校正 这种校正方法兼有滞后校正和超前校正的优点,即已校正系统响应速度较快,超调量较小,抑制高频噪声的性能也比较好。 基本原理:利用滞后 – 超前网络的超前部分来增大系统的相角裕度，同时利用滞后部分来改善系统的稳态性能。 步骤： 根据稳定性要求确定开环增益K。 求出待校正系统的截止频率 、相角裕度 及幅值裕度 。 China Agriculture University-East 自动控制原理Automatic Control Theory  2 0 13 年 1 1 月 21 日 主 编： 胡寿松 授课教师： 赵燕东 教授 China Agriculture University-East 第六章 线性系统的校正方法 1. 系统的设计与校正问题 2. 常用校正装置及其特性 3. 串联校正 4. 反馈校正 5. 复合校正 China Agriculture University-East 6-1 系统的设计与校正问题 何谓校正？ 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。 China A