控制系统的综合与校正课件.ppt

1、6 控制系统的综合与校正什么是校正控制对象执行原件测量元件比较元件放大元件控制目标固有部分n校正就是在系统中引入附加装置，使系校正就是在系统中引入附加装置，使系统同时满足各项性能指标要求。统同时满足各项性能指标要求。n校正方式：校正装置与系统前向通道的校正方式：校正装置与系统前向通道的连接方式。连接方式。l前馈校正前馈校正系统给定之后，主反馈作用点之前系统给定之后，主反馈作用点之前l串联校正串联校正系统偏差点之后，放大器之前系统偏差点之后，放大器之前l反馈校正反馈校正系统局部反馈通道中系统局部反馈通道中l复合校正复合校正综合应用综合应用频率法串联校正n频率校正法：将系统设计要求的频域指频率校正

2、法：将系统设计要求的频域指标转化为系统期望的开环频率特性，然标转化为系统期望的开环频率特性，然后与系统固有部分的开环频率特性比较，后与系统固有部分的开环频率特性比较，从而确定校正方式、形式和参数等。从而确定校正方式、形式和参数等。开环频率特性与闭环响应开环频率特性与闭环响应n开环低频段开环低频段闭环系统稳态性能闭环系统稳态性能n开环中频段开环中频段闭环系统动态性能闭环系统动态性能n开环高频段开环高频段闭环系统抑噪性能闭环系统抑噪性能n低频增益足够大低频增益足够大n中频段足够宽、斜率中频段足够宽、斜率-20dB/decn高频衰减快高频衰减快n串联超前校正利用相角超前特性利用相角超前特性提高系统动

3、态性能提高系统动态性能对稳态性能提高有限对稳态性能提高有限n串联滞后校正利用高频幅值衰减特性利用高频幅值衰减特性提高系统稳态性能提高系统稳态性能降低系统快速性降低系统快速性n串联滞后-超前校正利用滞后部分调整系统利用滞后部分调整系统低频部分以改善稳态性低频部分以改善稳态性能；利用超前部分系统能；利用超前部分系统中、高频部分以改善动中、高频部分以改善动态性能。态性能。希望频率特性n二阶最优模型()(1)KG ss Tsn高阶最优模型223(1)()(1)K T sG ss T s23hn0型系统120.1n 型系统2120反馈校正基本原理：利用反馈校正装置包围未校正系统中对动态基本原理：利用反馈

4、校正装置包围未校正系统中对动态性能改善优重大妨碍的环节，形成局部反馈回路，在局性能改善优重大妨碍的环节，形成局部反馈回路，在局部反馈增益远大于部反馈增益远大于1的条件下，局部反馈回路的特性主要的条件下，局部反馈回路的特性主要有反馈校正装置决定，而与被包围部分无关。有反馈校正装置决定，而与被包围部分无关。PID控制nP比例控制器比例控制器nI积分控制器积分控制器nD微分控制器微分控制器比例环节：成比例的反映系统偏差以减小偏差；比例环节：成比例的反映系统偏差以减小偏差；积分环节：具有时间累积作用，用于消除稳态误差；积分环节：具有时间累积作用，用于消除稳态误差；比例环节：反映信号变化趋势，引入早期修正。比例环节：反映信号变化趋势，引入早期修正。