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第六章线性系统的校正方法

第六章线性系统的校正方法

6.1校正的基本概念

6.2线性系统的基本控制规律

6.3常用校正装置及其特性

6.4串联校正

6.5反馈校正

6.6复合校正

小结

习题

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6.1校正的基本概念

在研究系统校正装置时，为了方便，将系统中除了校正装置

以外的部分，包括被控对象及控制器的基本组成部分一起，称为

“原有部分”(亦称固有部分或不可变部分)。因此，控制系统

的校正，就是按给定的原有部分和性能指标，设计校正装置。

校正中常用的性能指标包括稳态精度、相对稳定裕量以及

响应速度等。

(1)稳态精度指标：包括静态位置误差系数K,,静态速度误差

系数K,和静态加速度误差系数Ka。

(2)稳定裕量指标：通常希望相角裕量y=45°~60°,增益裕

度K≥10dB,谐振峰值M=1.1～1.4,超调量o25%,阻尼比ζ=

0.4～0.7。

(3)响应速度指标：包括上升时间t,调整时间t,剪切频率

wc,带宽BW,谐振频率w。

对于二阶系统，ζ、y、σ和M,之间有严格的定量关系，如

w=wn√1-25²,

25、1-5

等等，只要考虑得当，这些关系亦可用来指导高阶系统的设计。

校正装置接入系统的形式主要有两种：一种是校正装置与

被校正对象相串联，如图6-1(a)所示，这种校正方式称为串联

校正；另一种是从被校正对象引出反馈信号，与被校正对象或

其一部分构成局部反馈回路，并在局部反馈回路内设置校正装

置，这种校正方式称为局部反馈校正或并联校正，如图6-1(b)所

示。为提高性能，也常采用如图6-1(c)所示的串联反馈校正。

图6-1(d)所示的称为前馈补偿或前馈校正。在此，反馈控制与前

馈控制并用，所以也称为复合控制系统。

于

R(S)+校正装置原有部分CSR(s)原有部分Cs)

G(s)G。(s)G。(s)

校正装置

西安电子科技大学出版社电子科技大学出版社G(s)

(a)串联校正(b)反馈校正

西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社

校正装置

R(s)校正装置原有部分

Cs)G(s)

G₄(S)G。(s)

R(s)原有部分Cs)