自动控制原理与应用第6章线性系统的校正方法.ppt

文档介绍：第6章线性系统的校正方法
校正的基本概念
无源校正
有源校正
复合校正
解题示范
小结<br****题
校正的基本概念 校正的定义 所谓系统的校正是指当初步设计的控制系统不能满足给定的性能指标的要求时,需要进一步改变控制系统,给控制系统增加一些辅助装置,使构成的新系统满足给定的性能指标,辅助装置的设计过程即为系统的校正。所增加的辅助装置称为校正装置或控制器。
当给定的稳态性能指标是单位阶跃响应的峰值时间、调节时间、超调量、稳态误差等时域指标时,一般采用根轨迹法校正;如果给定的性能指标是系统的相角裕度、幅值裕度、谐振频率、闭环带宽等频域指标时,一般采用频率法校正。目前在工程方面多采用频率法校正,通过近似公式进行两种指标的互换。
校正方式 按照校正装置在系统中的连接方式,控制系统的校正方式可分为串联校正、反馈校正、前馈校正和复合校正四种。 串联校正:校正装置一般串接在系统的前向通道中,为减小校正装置的功率,一般将其串联在相加点之后,如图6-1所示。 反馈校正:校正装置接在系统的局部反馈通道之中,如图6-2所示。
图6-1 串联校正
图6-2 反馈校正
前馈校正:又叫顺馈校正,校正装置接在系统给定值之后、主反馈作用点之前的前向通道上,如图6-3中的Gr(s)。这种校正装置的作用相当于对给定信号进行整形或滤波后,再送入反馈系统。另一种前馈校正装置接在系统可测扰动作用点与误差测量点之间,对扰动信号进行直接或间接测量,形成一条附加的对扰动影响进行补偿的通道,如图6-4中的Gn(s)。
图6-3 按输入补偿的复合校正
复合校正:在反馈控制回路中,加入前馈校正通路,组成一个有机整体,图6-3为按输入补偿的复合控制形式,图6-4为按扰动补偿的复合控制形式。 在控制系统中常采用串联校正和反馈校正,一般串联校正的设计比反馈校正的设计简单。本章着重讨论频率法串联校正。串联校正装置分为无源和有源两种:无源校正装置通常由RC无源网络构成;有源校正装置通常由运算放大器和RC网络组成。
图6-4 按扰动补偿的复合校正