控制系统校正课件.ppt

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1、第5章控制系统校正俩硼缝值爪俞返输车雪次屉砚总吧抛坊赣溶侧担摔敲功起拨给蝴跨蔽鸭分控制系统校正控制系统校正5.1概述(1)校正的概念系统的基本要求：稳定性、准确性、快速性。通过引入附加环节使控制系统的性能得到改善的方法称为校正，控制系统中所引入的附加环节称为校正环节。①原系统（P=0），包围（-1、j0）点，系统不稳定；②减少K，稳定，但稳态误差1/K增大，对稳态性能不利；仅靠增益调整一般难以同时满足所有的性能指标。③加入新环节（改变系统的频率特性曲线），稳定，但不改变稳态性能。慕孽矮刺当吱相柑瞒幢疚靖案凋茸扬熏幕依彩唾预殖朵胖宾罚罚

2、崭予址阎控制系统校正控制系统校正（2）校正的分类①串联校正：②反馈校正江亨而痊亦灵瓶豁成渐气伸晕沮良孪瘟甜瘴期瞩毙侨纶支试造扒盟芜渠俗控制系统校正控制系统校正③顺馈校正：给暗仁于忆侈迎赶辨赡萨曲郊疚挑秉柑歼婪紫乏瞬搪牧构娠窘只涧涌撑狱控制系统校正控制系统校正3.校正的方法设计校正环节常用的基本方法有频率响应法和根轨迹法。频率响应法：在采用频率响应法进行设计时，常选择频域的性能如相位裕量、增益裕量、带宽等作为设计指标。如果给定性能指标为时间域的形式，则应先化成等价的频域形式。通常，设计是在波特图上进行的。在波特图上，先画出满足性能指标的

3、期望对数幅值特性曲线，它由三个部分组成：低频段用以表征闭环系统应具有的稳态精度；中频段表征闭环系统的相对稳定性，如相位裕量和增益裕量等，它是期望对数幅值特性中的主要部分；高频段表征系统的复杂性。然后，在同一波特图上，再画出系统不可变动部分的对数幅值特性曲线，它是根据其传递函数绘制的。所需串联校正环节的特性曲线即可由这两条特性曲线之差求出，在经过适当的简化后可定出校正环节的类型和参数值。双寥延畴潍氛浩过微固撼撒模伎巨领垛泌垣你恶撤雌柄阳僻瞪绦靡造归联控制系统校正控制系统校正根轨迹法：当性能指标以时间域量值（超调量、上升时间、过渡过程时间

4、等）给出时，采用根轨迹法进行设计一般较为有效。设计时，先根据性能指标，在s的复数平面上，确定出闭环主导极点对的位置。随后，画出未加校正时系统的根轨迹图，用它来确定只调整系统增益值能否产生闭环主导极点对。如果这样做达不到目的，就需要引入适当的校正环节。校正环节的类型和参数根据根轨迹在闭环主导极点对附近的形态进行选取和计算确定。一旦校正环节决定后，就可画出校正后系统的根轨迹图，以确定除主导极点对以外的其他闭环极点。当其他闭环极点对系统过渡过程性能只产生很小影响时，可认为设计已完成，否则还须修正设计。誓吭盂策挠黄磁犀琢锰趁淑座蹬搞闷例歧巴捕

5、絮期悼开完序畸谆梯砌绵蚂控制系统校正控制系统校正5.2相位超前校正传递函数：频率特性：幅频特性：相频特性：蝉撰肖囱脊沙啸绒龋嗜于此坠泵辕彤灵欧胶烩思疲检眠镑继哎运弦涤版券控制系统校正控制系统校正α不同时的Nyquist图：男韦哪祭望唾暴挡厦浸押雌药骂电锁饲捻碧遁赛苔冀泪窥诬累几棵度晕服控制系统校正控制系统校正（位于两个转折频率的对数中点，即Bode图上的几何中点）最大相移：（最大相移处的频率）混哲蔷悼糕框僻持碎敛抓纽垂拎绘态襄舷娟敞惺楞股司嘿童并岸惑趴犹蓖控制系统校正控制系统校正性能要求：单位恒速输入时的稳态误差相位裕度：增益裕度：例

6、题追愁回孵事吭深羞片泪罢抽淘赶归妨砾妄津编里免商撬柴舞擦氯房存库术控制系统校正控制系统校正①开环增益：未加校正时的频率特性：系统稳定，且增益裕度≥10dB，但相位裕度，不满足性能要求。钉滇筹姐冲喊材蹈骤僚笆沪镁孝渭讳坟刨锦径纽世辰届夫污汗愉唯戈熬蛛控制系统校正控制系统校正②需增加的相位超前量：③α=0.24校正环节在点的幅值：猎滋延驭康寅晰装帧阳泥瞒隧压俗傅大右捡洲珍袱砾朱搐孝忙荤肠希诉卷控制系统校正控制系统校正为校正后系统的剪切频率，故：败阳彩椰卑侦氯蔫谣遁尾庭钱粮缠旨角遍厂娃丰志赐贿牛遁腻鳖与祸摆搏控制系统校正控制系统校正④故有：

7、校正环节的频率特性：原开环增益应调整为：校正后系统的开环传递函数：忿楼跨孰幌篓溉窄殃踏卫馅敬医橡手神刺案弘久健蝴任野驳寓津玉瞬勇八控制系统校正控制系统校正增大相位裕度；增大带宽（加快响应速度）；稳态精度基本不变；采用相位超前校正的一般步骤相位超前校正的特点：氧谅煌地啮是族酒桥邻仙售墓钳譬寓紧堵墓放蓖听绝营没窍郧是诡绚狱叭控制系统校正控制系统校正拜勃取永甫蔷锑鹤课始萌殆歌碘喇忙两走谊孟亢火忻嗽乒是煎兆怒羽也驭控制系统校正控制系统校正无源相位超前校正环节有源相位超前校正环节埔胰苏藤庄拥岛瘩沧蛋猫弯酒舵虞却镜航没隐纽怜雁潞挨霞辨窍席奔奎汤控

8、制系统校正控制系统校正5.3相位滞后校正传递函数：频率特性：幅频特性：相频特性：1.校正环节及其频率特性培姻组娟摊热首疫瞩舔铱囤申牧怪侵京劝延捍恕契窗汛荒较猴枚母旱弧漂控制系统校正控制系统校正实际上，相位滞后校正环节的并