《自动控制原理》第6章 控制系统的校正.ppt

*第6章控制系统的校正自动控制理论主要完成：（1）系统分析系统分析是在建立数学模型的基础上分析控制系统的性能。方法：时域法、根轨迹法、频率特性（2）系统综合(经典控制理论称为校正)是一种原理性的局部设计,即在系统的基本部分,通常是受控对象、执行机构和测量元件等主要部件已经确定的条件下，设计校正装置的传递函数和调整系统放大系数，使系统的动态性能指标满足一定的要求。:*6.1系统校正概述在系统分析的基础上，引入某些参数可以根据需要而改变的辅助装置，来改善系统的性能，这里所用的辅助装置又叫校正装置。系统校正：一般说来，原始系统除放大器增益可调外，其结构参数不能任意改变，有的地方将这些部分称之为“不可变部分”。这样的系统常常不能满足要求。如为了改善系统的稳态性能可考虑提高增益，但系统的稳定性常常受到破坏，甚至有可能造成不稳定。为此，常常引入校正装置，改变系统结构，进一步提高系统的性能，使系统满足指标要求。*:*（1）串联校正*一、校正的基本方式有三种：（1）串联校正（2）并联校正（3）反馈校正:*（2）并联校正*:*（3）反馈校正*:*(4)复合控制校正方式*:*二、控制系统的性能指标（校正依据）（1）稳态性能指标稳态误差系数。反映系统控制精度（2）暂态性能指标时域指标：——调整时间——最大超调量频域指标：开环－－闭环－－*:*?开环频域指标：——截止频率（幅值穿越频率）——相稳定裕度——模稳定裕度*:*?闭环频域指标：——频带——谐振频率——谐振峰值*:*直接或间接反映了系统暂态响应的快慢。直接或间接反映了系统暂态响应的振荡剧烈程度*:*二阶系统指标互换：（1）时域指标（2）开环频域指标（3）闭环频域指标*:*原系统频率特性+校正装置频率特性=希望频率特性串联校正包括：超前、滞后、滞后-超前三种形式。6.2串联校正超前校正：:*的频率特性曲线*6.2.1超前校正:*特点：（1）幅度拉多高与a（倍频比）有关（2）*:**:*特点：（1）相角超前，幅度增加（2）一级超前网络最大超前角为60度（3）较常采用5≤a≤10（20）,最有效,效率较高，当a20，随a值增加变化较小，同时衰减严重。*:*串联超前校正实质——利用超前网络相角超前特性提高系统相角裕度*:*超前校正步骤：*若不满足要求，重新选择（增加），重复以上步骤:**:*例6-2设控制系统如图所示，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,开环系统截止频率，相角裕度，幅值裕度，试设计一个超前校正网络。*:*解：（1）（2）*:**:**:*练习为满足要求的稳态性能指标，一单位反馈伺服系统的开环传递函数为试设计一个无源超前校正网络，使已校正系统的相角裕度不小于，截止频率不低于50rad/s。*答案：:*