控制系统的校正
控制系统校正标准
控制系统校正标准控制系统校正是确保系统能够稳定运行并按照预定要求工作的重要过程。
本文将介绍控制系统校正的标准和步骤，并探讨了校正的目的以及所需的材料和设备。
一、校正目的控制系统校正的目的是保证系统的准确性和可靠性，以确保系统能够按照设定的目标进行操作。
校正的主要目标包括以下几个方面：1. 提高系统的测量准确性：校正可以纠正测量误差，并确保仪表读数与实际值一致，从而使系统的测量结果更加可靠。
2. 优化系统的控制性能：校正可以调整和优化控制系统的参数，使其在正常工作范围内具有更好的响应速度、稳定性和抗干扰能力。
3. 确保系统符合标准要求：校正可以使控制系统满足行业标准和法规的要求，保证系统在工作过程中不违反相关规定。
二、校正步骤控制系统校正通常包含以下几个步骤，可以根据实际情况进行适当的调整：1. 准备工作：在进行校正之前，需要对校正所需的仪表、设备和材料进行准备，确保其完好无损并符合要求。
2. 校正方案设计：根据系统的性质和要求，设计校正方案，并制定相应的测试计划和程序。
校正方案应包括校正的对象、校正的方法和校正的频率等内容。
3. 校正执行：按照校正方案进行校正操作，包括检查和调整仪表的零点和量程，校正传感器的灵敏度和线性性等。
校正时应注意记录相关操作和数据，以备后续分析和验证。
4. 校正结果分析：对校正数据进行统计和分析，评估校正的效果和系统的性能，并与标准要求进行比较。
如果存在差异，应进行进一步的调整和校正。
5. 校正记录和报告：对校正的过程和结果进行记录和报告，包括校正日期、操作人员、校正数据和分析结果等。
记录和报告应具有一定的格式和规范，以备将来的参考和审查。
三、所需材料和设备进行控制系统校正所需的材料和设备根据系统的性质和校正要求可能会有所不同。
一般来说，常用的材料和设备包括以下几种：1. 校正标准器：用于校正仪表、传感器和执行器等，通常包括标准电阻、标准电流源、标准电压源等。
2. 校正工具：用于校正调整仪表和设备，如螺丝刀、调节器等。
自动控制原理-控制系统的校正
自动控制原理
第6章 控制系统的校正
1. 基于根轨迹法的超前校正
当系统的性能指标为时域指标时，用根轨迹
法设计校正装置比较方便。
应用根轨迹法设计校正装置的基本思路是： 认为经校正后的闭环控制系统具有一对主导共轭 复数极点，系统的暂态响应主要由这一对主导极 点的位置所决定。
明，网络在正弦信号作用
下的稳态输出电压，在相 位上超前于输入。这也就
m
T
1
是所谓超前网络名称的由
来。
m
arcsin1 1
Lc
(m
)
10
lg
1
自动控制原理
在对数幅频特性中，截 止频率附近的斜率为– 40dB/dec，并且所占频率范 围较宽，此系统的动态响应 振荡强烈，平稳性很差。对 照相频曲线可明显看出，在 范围内，对–π线负穿越一次， 故系统不稳定。
一般来说，串联校正设计比反馈校正设计简 单，也比较容易对信号进行各种必要形式的变换。
反馈校正所需元件数目比串联校正少。反馈 校正可消除系统原来部分参数波动对系统性能的 影响。在性能指标要求较高的控制系统设计中， 常常兼用串联校正与反馈校正两种方式。
自动控制原理
6.1.5 基本控制规律
1. 比例控制规律(P)
虚线表示超前网络的对 数频率特性。加入超前网络 后会有增益损失，不利于稳 态精度，但可以通过提高开 环增益给予补偿。
第6章 控制系统的校正
自动控制原理
第6章 控制系统的校正
由于超前网络对数幅频特性在1/T至1/αT之间 具有正斜率，所以原系统中频段的斜率由– 40dB/dec变成了－20dB/dec，增加平稳性；还是由 于这个正斜率，使系统的截止频率增大到c2 ，系
自动控制6第六章控制系统的综合与校正
复合校正
同时采用串联校正和反馈校正的方法，对系 统进行综合校正，以获得更好的性能。
数字校正
利用数字技术对控制系统进行校正，具有灵 活性和高精度等优点。
02 控制系统性能指标及评价
控制系统性能指标概述
稳定性
准确性
系统受到扰动后，能否恢复到原来的 平衡状态或达到新的平衡状态的能力。
系统稳态误差的大小，反映了系统的 控制精度。
针对生产线上的各种工 艺要求，设计相应的控 制策略，如顺序控制、 过程控制等。
系统校正方法
根据生产效率和产品质 量要求，采用适当的校 正方法，如PID参数整定、 自适应控制等。
仿真与实验验证
通过仿真和实验手段， 验证综合与校正后的工 业自动化生产线控制系 统的稳定性和效率。
控制系统综合与校正的注
06 意事项与常见问题解决方 案
仿真与实验验证
通过仿真和实验手段，验证综合与校正后 的导弹制导控制系统的精确性和可靠性。
系统校正方法
针对导弹制导控制系统的性能要求，采用 适当的校正方法，如串联校正、反馈校正 等。
实例三
01
02
03
04
控制系统结构
分析工业自动化生产线 控制系统的组成结构， 包括传感器、执行机构、 PLC等部分。
控制策略设计
考虑多变量解耦控制
对于多变量控制系统，可以考虑采 用解耦控制策略，降低各变量之间 的相互影响，提高系统控制精度。
加强系统鲁棒性设计
考虑系统不确定性因素，加强 系统鲁棒性设计，提高系统对 各种干扰和变化的适应能力。
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控制系统综合与校正的注意事项
明确系统性能指标
第六章控制系统的校正
（1）根据给定系统的稳态性能或其他指标求出原系 统的开环增益K
33
一、超前校正 34
一、超前校正
（7）画出超前校正后系统的Bode图，验证系统的相 角裕量是否满足要求。
35
超前校正
例6-1 已知负反馈系统开环传递函数
G0 (s)
k s(s 1)
若要求系统在 r(t ) t 时，ess 0.083, 400 ,
27
第二节频率响应法校正
1.校正作用
曲线Ⅰ: K小,稳态性能不好.暂态性能满足,稳定性好. 曲线Ⅱ: K大,稳态性能好.暂态性能不满足,稳态性能差. 曲线Ⅲ: 加校正后,稳态、暂态稳定性均满足要求。
2.频率特性法校正的指标
闭环： r，M r， B
3.频率特性的分段讨论
初频段： 反映稳态特性.
中频段: 反映暂态特性, c附近.
t 0
u1
t
dt
K pTd
du1 t
dt
Gs K p
KI d
KDs
()
L()/dB
-20dB/dec
90
20lgKp
20dB/dec
0
0
90
26
第三节 频率响应法校正
用频率响应法对系统进行校正，就是把设计的校正装置串 接到原系统中，使校正后的系统具有满意的开环频率特性和闭 环频率特性。
未校正系统的开环传递函数G（s） H(s)，在K较小时，闭环系统稳定，而且 有良好的暂态性能，但稳态性能却不能 满足设计要求（如曲线I）。在K较大时。 虽然稳态性能满足要求，但闭环系统却 不稳定（如曲线II）。可见调整K还不能 使闭环系统有满足的性能，还需要加入 串联校正装置使校正后系统的性能如曲 线Ⅲ。该曲线不仅具有稳定性，而且有 良好的暂态性能。
第6章 控制系统的校正及综合
(s ) =
100 s + 1 s 10
A(ω c ) ≈
100
ωc
ωc
10
=1
ω c = 31.6
31.6 γ (ω c ) = 180° + − 90° − arctan = 17.5° 10
6.2 串联校正
Bode图如下图所示 图如下图所示
6.2 串联校正
γd
γd
频率特性为
jω T + 1 Wc ( jω ) = ⋅ γ d jω T + 1 1
γd
6.2 串联校正
校正电路的Bode图如下：
ω 2 = γ d ω1
ωmax = ω1 ⋅ ω2，ϕ max γ d −1 = arcsin γ d +1
6.2 串联校正
引前校正的设计步骤：
（1）根据稳态误差的要求确定系统开环放大系数，绘制 Bode图，计算出未校正系统的相位裕量和增益裕量。 （2）根据给定相位裕量，估计需要附加的相角位移。 （3）根据要求的附加相角位移确定γd。 （4）确定1/Td 和γd/Td ，使校正后中频段（穿过零分贝线） 斜率为－20dB／十倍频，并且使校正装置的最大移相角 出现在穿越频率的位置上。 （5）计算校正后频率特性的相位裕量是否满足给定要求， 如不满足须重新计算。 （6）计算校正装置参数。
6.2 串联校正
校正电路的Bode图：
6.2 串联校正
例6-3 一系统的开环传递函数为
K W (s ) = s (s + 1 )(s + 2 )
试确定滞后-引前校正装置， 试确定滞后-引前校正装置，使系统满足 下列指标： 下列指标：速度误差系数 K v = 10，相位裕 量 γ (ωc ) = 50°，增益裕量 GM ≥10dB 。
自动控制原理第六章控制系统的校正
自动控制原理第六章控制系统的校正控制系统的校正是为了保证系统的输出能够准确地跟随参考信号变化而进行的。
它是控制系统运行稳定、可靠的基础，也是实现系统优化性能的重要步骤。
本章主要讨论控制系统的校正方法和常见的校正技术。
一、校正方法1.引导校正：引导校正是通过给系统输入一系列特定的信号，观察系统的输出响应，从而确定系统的参数。
最常用的引导校正方法是阶跃响应法和频率扫描法。
阶跃响应法：即给系统输入一个阶跃信号，观察系统输出的响应曲线。
通过观察输出曲线的形状和响应时间，可以确定系统的参数，如增益、时间常数等。
频率扫描法：即给系统输入一个频率不断变化的信号，观察系统的频率响应曲线。
通过观察响应曲线的峰值、带宽等参数，可以确定系统的参数，如增益、阻尼比等。
2.通用校正：通用校正是利用已知的校准装置，通过对系统进行全面的测试和调整，使系统能够输出符合要求的信号。
通用校正的步骤通常包括系统的全面测试、参数的调整和校准装置的校准。
二、校正技术1.PID控制器的校正PID控制器是最常用的控制器之一，它由比例、积分和微分三个部分组成。
PID控制器的校正主要包括参数的选择和调整。
参数选择：比例参数决定控制系统的响应速度和稳定性，积分参数决定系统对稳态误差的响应能力，微分参数决定系统对突变干扰的响应能力。
选择合适的参数可以使系统具有较好的稳定性和性能。
参数调整：通过参数调整，可以进一步改善系统的性能。
常见的参数调整方法有经验法、试错法和优化算法等。
2.校正装置的使用校正装置是进行控制系统校正的重要工具，常见的校正装置有标准电压源、标准电阻箱、标准电流源等。
标准电压源：用于产生已知精度的参考电压，可以用来校正控制系统的电压测量装置。
标准电阻箱：用于产生已知精度的电阻，可以用来校正控制系统的电流测量装置。
标准电流源：用于产生已知精度的电流，可以用来校正控制系统的电流测量装置。
校正装置的使用可以提高系统的测量精度和控制精度，保证系统的稳定性和可靠性。
控制系统的校正与调节方法
控制系统的校正与调节方法一、引言控制系统的校正与调节方法是现代工程领域中重要的技术问题。
在制造和工业生产过程中，控制系统的准确性和性能稳定性对于提高生产效率和产品质量至关重要。
本文将介绍控制系统的校正与调节方法，以帮助读者更好地理解和应用控制系统技术。
二、控制系统的校正方法1. 传感器校正传感器是控制系统中的关键部件，其准确性和稳定性对整个系统的控制效果有着重要影响。
传感器校正是指通过对传感器进行实验或者理论推导，调整其输出信号以使之达到预期的准确性。
常见的传感器校正方法包括零点校正、放大倍数校正和线性度校正等。
2. 信号处理器的校正信号处理器用于处理从传感器获取的信号，将其转化为系统所需的控制信号。
为确保信号处理器的准确性和可靠性，有必要进行校正。
常见的信号处理器校正方法包括电压校准、频率校准和相位校准等。
三、控制系统的调节方法1. 反馈控制调节反馈控制调节是指根据系统输出信号与期望信号之间的差异，通过控制器对系统进行调节的方法。
该方法在工程领域被广泛应用，可以有效地改善系统的稳定性和动态性能。
常见的反馈控制调节方法包括比例控制、积分控制和微分控制等。
2. 前馈控制调节前馈控制调节是一种预先根据系统模型设计的控制器，通过输入信号的预测值来实现对系统的调节。
与反馈控制调节相比，前馈控制调节更快速、精确，适用于对系统动态特性要求较高的场景。
常见的前馈控制调节方法包括前馈增益调节和前馈补偿调节等。
3. 模糊控制调节模糊控制调节是一种利用模糊逻辑推理来实现对系统的调节的方法。
相较于传统的控制方法，模糊控制调节更适用于复杂、非线性的控制系统，能够提高系统的稳定性和鲁棒性。
常见的模糊控制调节方法包括模糊推理规则的设计和隶属度函数的确定等。
四、结论控制系统的校正与调节方法是实现高效、稳定控制的关键环节。
通过对传感器和信号处理器的校正，可以确保控制系统的准确性和可靠性。
同时，选择合适的调节方法，如反馈控制调节、前馈控制调节和模糊控制调节等，可根据系统需求来提高控制的性能指标。
控制系统校正方法
控制系统校正方法控制系统校正方法是一种关键的技术，用于提高系统性能、确保系统稳定性和精度。
在不同的控制系统中，校正方法可能会有所不同，但其基本原理和步骤是相似的。
本文将探讨几种常见的控制系统校正方法，包括开环校正、闭环校正和模型参考自适应控制。
1. 开环校正开环校正是一种最基本的校正方法，其原理是通过在系统输入上施加一系列的测试信号，并记录系统输出。
通过分析输入输出数据，可以获取系统的传递函数或频率响应，并进行参数调整。
开环校正方法适用于线性系统，但往往忽略了系统中的不确定性和干扰。
2. 闭环校正闭环校正是一种常用的校正方法，其通过反馈控制来校正系统。
在闭环校正过程中，系统的输出与期望输出进行比较，并通过调整控制器参数来减小误差。
闭环校正方法可以提高系统的稳定性和鲁棒性，但可能需要花费较长的时间和精力来调整控制器参数。
3. 模型参考自适应控制模型参考自适应控制是一种高级的校正方法，它通过建立一个参考模型来校正系统。
参考模型通常是理想的期望输出模型，通过与系统输出进行比较，不断调整控制器参数以达到校正的目的。
模型参考自适应控制方法适用于非线性系统和存在不确定性的系统，能够提供更好的系统性能和适应性。
4. 系统辨识系统辨识是一种用于校正的重要技术，它通过对系统进行实验观测，获得系统的数学模型。
根据获得的模型，可以设计和调整控制器参数，从而实现系统的校正。
系统辨识可以基于频域和时域的方法，适用于线性和非线性系统。
5. 自适应控制自适应控制是一种能够根据系统状态和环境变化自动调整参数的控制方法。
在自适应控制中，控制器的参数通过在线学习和优化算法进行自适应调整。
自适应控制方法适用于复杂的系统和存在变化的工作环境，能够提供更好的控制性能和鲁棒性。
结论控制系统校正是确保系统性能和精度的关键步骤。
本文介绍了几种常见的校正方法，包括开环校正、闭环校正、模型参考自适应控制、系统辨识和自适应控制。
在实际应用中，根据系统特性和需求，可以选择合适的校正方法或结合多种方法进行校正，以提高控制系统的性能和鲁棒性。
第5章自动控制系统的校正
20 s(0.5s 1)
第5章 自动控制系统的校正
40
L() / dB
20 0 － 20 － 40 0°
Lc()
c
c L()
L0()
c()
－ 90° － 18 0°0()
12
()
4 6 8 10 20 / (rad/ s)
4060 100 80
图5 - 7 例1 系统的伯德图
() / °
第5章 自动控制系统的校正
第5章 自动控制系统的校正
（4） 由式（5 - 6）求得
1 sinm 1 sinm
1 sin 38 1 sin 38
4.2
（5） 超前校正装置在ωm处的对数幅频值为 Lc(ωm)=10 lgα=10 lg4.2=6.2 dB
在原系统对数幅频特性曲线上找到-6.2 dB处， 选 定对应的频率ω=9 rad/s为ωm， 即ω′c。
第5章 自动控制系统的校正
（4） 根据所确定的φm， 按式(5 - 6)计算出α值。 （5） 在原系统对数幅频特性曲线L0(ω)上找到幅频 值为-10 lgα的点， 选定对应的频率为超前校正装置的 ωm， 也就是校正后系统的穿越频率ω′c。 这样做的道理是： 由图5 - 3知， 超前校正装置在 ωm处的对数幅频值为
综上所述， 超前校正有如下特点： (1) 超前校正主要针对系统频率特性的中频段进行 校正， 使校正后对数幅频特性曲线的中频段斜率为-20 dB/dec， 并有足够的相位裕量。 (2) 超前校正会使系统的穿越频率增加， 这表明校 正后系统的频带变宽， 动态响应速度变快， 但系统抗 高频干扰的能力也变差。
其中：
Gc
(s)
1 Ts
1 Ts
R2 1,
控制系统的校正(PID).
E(s)
在前向通道上，相当于系统增加了一个位于原点的极点，和一 个s左半平面的零点，该零点可以抵消极点所产生的相位滞后， 以缓和积分环节带来的对稳定性不利的影响。
18
❖ 积分控制器的阶跃响应特性：
u(t)
比例积分作用
K ce
Ti
e(t)
比例作用
t
t
在单位阶跃偏差输入条
件下，每过一个积分时
间常数时间 T，积分项 i
静态误差系数K
p
,
K v
,K a
常常将时域指标转化为相应的频域指标进行校正装置的
设计
闭环频域指标
谐振峰值Mr ,谐振频率r
带宽频率b
开环频域指标
剪切频率c
幅值裕度Kg ,相角裕度
5
系统分析与校正的差别:
❖ 系统分析的任务是根据已知的系统，求出系统的性能指标 和分析这些性能指标与系统参数之间的关系，分析的结果 具有唯一性。
16
5.2.2 积分(I)控制
❖ 积分作用：
u(t ) 1
t
e( )d
Ti 0
传递函数为 U (s) 1 E(s) Tis
定义： T为i “积分时间常数”。
优缺点
前向通道上提高控制系统的型别，改善系统的稳态精度。
积分作用在控制中会造成过调现象，乃至引起被控参数 的振荡。因为u(t)的大小及方向，只决定于偏差e(t)的大 小及方向，而不考虑其变化速度的大小及方向。
❖ 将选定的控制对象和控制器组成控制系统，如果构成的系统不能 满足或不能全部满足设计要求的性能指标，还必须增加合适的元 件，按一定的方式连接到原系统中，使重新组合起来的系统全面 满足设计要求。
控制器
控制对象
控制系统校正规范
控制系统校正规范控制系统校正是确保控制系统正常运行的重要环节，通过对系统进行校准和调整，以保证系统的准确性和稳定性。
本文将介绍控制系统校正的规范和步骤。
1. 校正目的和意义控制系统校正的目的是为了保证系统的工作在一定的误差范围内，使得测量和控制的结果更加准确和可靠。
通过标准化的校准过程，可以提高系统的精度和稳定性，减少误差和故障的发生，进而提高生产效率和产品质量。
2. 校正步骤2.1 确定校准对象校正前需要明确待校准的控制对象，包括传感器、执行器、控制器等。
对于复杂的控制系统，需要逐步确定校准的对象，以保证校正过程的准确性和系统的整体工作效果。
2.2 制定校准计划在进行控制系统校正之前，需要制定详细的校准计划。
校准计划应包括校准时间、地点、校准标准、校准方法和工具等。
根据实际情况，可以选择现场校准、实验室校准或者第三方机构校准等不同的方式。
2.3 准备校准工具和设备校正过程中需要准备相应的校准工具和设备，如标准物体、校准样品、校准仪器等。
这些工具和设备应符合相关的国家标准和规定，确保校准过程的准确性和可靠性。
2.4 进行校正操作根据校准计划和标准要求，进行相应的校正操作。
校正操作应准确无误地按照规定的步骤进行，确保校准结果的有效性和可比性。
在操作过程中要注意数据记录和保存，以备后续的分析和比对。
2.5 验证校准结果校正完成后，需要对校准结果进行验证。
验证的目的是确定校准的效果和准确性是否满足要求。
通过与标准值的比对和分析，可以评估校准结果的可靠性和误差范围。
如果校准结果不符合要求，需要重新进行校准操作。
3. 校正规范3.1 校正的准确性和可靠性校正过程中要确保操作准确无误，严格按照标准要求进行。
校准工具和设备应经过合格检定，并定期进行维护和检修。
校正操作人员应经过专业培训和合格认证，熟悉校准流程和技术要求。
3.2 校正结果的可比性和一致性校正结果应具有可比性和一致性，即在不同时间、环境和条件下，校正结果应保持一致。
控制系统校正流程
控制系统校正流程控制系统校正是保证系统运行正常和准确的关键步骤之一。
通过校正，可以确保系统的输出与期望值一致，并提高系统的稳定性和精度。
本文将介绍控制系统校正的流程和步骤，以及如何确保校正过程的准确性和可靠性。
一、校正前的准备工作在进行控制系统的校正之前，需要进行一些准备工作，以确保校正过程的顺利进行。
主要包括以下几个方面：1. 设定目标：明确校正的目标和要求，确定校正后期望的系统输出。
2. 收集数据：整理和收集与控制系统相关的数据，包括传感器数据、控制器参数等。
3. 检查设备：检查控制系统的设备是否正常工作，包括传感器、执行器等。
4. 校正设备准备：准备好校正所需的设备和工具，例如校准仪器、测试设备等。
二、校正流程控制系统校正的流程可以分为以下几个步骤：1. 系统分析：对控制系统进行分析，确定需要校正的关键参数和设备。
了解系统的结构和工作原理，以及各个部分之间的关系。
2. 参数设置：根据校正目标和系统分析结果，设置控制系统的参数。
这包括调整控制器的增益、时间常数等参数，以及设定传感器的灵敏度等。
3. 测量和记录：使用测量设备对系统进行测试，记录系统的实际输出和设定值之间的差异。
这可以通过对输入信号的控制和观察输出信号来完成。
4. 数据分析：对测量结果进行分析，计算误差和偏差，并确定校正的方向和方法。
根据数据分析的结果，调整系统参数和校正设备。
5. 参数调整：根据数据分析的结果，对控制系统的参数进行调整。
这可以通过手动调整控制器的参数，或者通过自动调整功能进行。
6. 重新测量和记录：在参数调整后，再次对系统进行测量和记录。
比较校正前后的差异，判断校正效果是否达到预期要求。
7. 系统验证：对校正后的系统进行验证，检查系统的输出是否符合预期要求。
这可以通过模拟测试或者实际应用中的观察来完成。
三、校正的准确性和可靠性保证为了保证校正的准确性和可靠性，需要注意以下几点：1. 校准仪器的准确性：选择和使用准确可靠的校准仪器，确保测量结果的准确性。
控制系统校正原则
控制系统校正原则控制系统校正是指在实际控制过程中，通过对系统参数和算法的调整，使得系统输出能够准确地达到期望的目标值。
控制系统校正是保证控制系统工作准确、稳定和高效的关键环节之一。
本文将介绍几种常用的控制系统校正原则，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、比例-积分-微分（PID）控制器PID控制器是一种广泛应用于工业过程控制中最常见的控制器。
它通过比例、积分和微分三项控制方式的组合，对系统进行校正。
在比例控制中，根据当前误差的大小调整控制输出；在积分控制中，根据误差的积分累积调整输出；在微分控制中，根据误差变化率的大小调整输出。
PID控制器通过不断校正控制输出，使得系统能够迅速、准确地响应目标值的变化。
二、校正曲线法校正曲线法是一种基于试错原则进行校正的方法。
它通过对已知输入量和输出量的测量，建立系统的输入-输出关系曲线。
根据实际输出与期望输出的差异，调整系统参数或算法，使曲线逼近期望曲线。
校正曲线法可以对系统进行精细调整，提高控制精度和稳定性。
三、模型预测控制（MPC）模型预测控制是一种基于系统模型的预测和优化方法。
它通过对系统的动态特性进行建模，并通过不断预测系统的输出和优化控制输入，达到期望的控制效果。
MPC可以根据预测结果对系统进行校正，对于具有较强非线性、时变特性的系统，具有很好的控制效果。
四、自适应控制自适应控制是一种根据系统实际工作状态和性能需求不断调节控制参数的方法。
它通过检测系统的输入和输出，并根据误差的大小自动调整控制参数，以达到最佳控制效果。
自适应控制能够有效应对系统工作条件的变化和不确定性，提高控制的鲁棒性和适应性。
五、系统辨识与校正系统辨识是指通过对系统的输入和输出进行分析和建模，以获取系统的数学模型和参数。
根据辨识得到的模型和参数，可以进行系统的校正和调整。
系统辨识与校正是一种基于模型的校正方法，可以实现对系统的更精确控制。
六、闭环校正与开环校正闭环校正是指通过对系统的反馈信号进行校正，从而调整系统的控制输入或参数。
控制系统的校正原理
控制系统的校正原理
控制系统的校正原理是指通过对系统进行调整，使其输出与期望输出相一致的过程。
校正原理可以分为以下几个方面：
1. 反馈校正原理：利用系统的反馈信号来调整系统的输出。
通过测量系统的输出，与期望输出进行比较，并根据误差进行调整，逐步减小误差，使输出逼近期望输出。
2. 前馈校正原理：利用先验信息，提前对系统进行校正。
通过测量和分析输入信号，对系统进行调整，以使输出更接近期望输出。
前馈校正可以在系统稳定之前快速降低误差，并加速系统的响应速度。
3. 模型校正原理：利用系统的数学模型进行校正。
通过建立系统的数学模型，利用模型对系统进行分析和预测，并根据模型的结果对系统进行调整。
模型校正可以精确地预测系统的行为，并提供校正的准确方向。
4. 参数校正原理：根据系统参数的变化进行校正。
系统的参数可能受到外界环境的影响或者由于内部部件的老化而发生变化。
通过对系统参数进行测量和调整，使其适应参数变化，从而实现校正。
以上原理可以单独或者组合使用，根据具体应用领域和需求来选择合适的校正方法。
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再分析→直至满足。 ② 期望法：
确定期望频率特性-已有频率特性=校正装置频率特性
只适用于最小相位系统，但有时难以物理实现。
2.根轨迹法 加入适当的校正装置即引入附加的开环零、极点，从而改变原来的根轨迹，
使校正后的系统根轨迹有期望的闭环主导极点；或附加开环零、极点使期望的 闭环主导极点对应的开环放大倍数增大。
校正装置：为保证系统性能所引入的装置（补偿装置）。 校正任务：选择校正方案，确定校正装置类型，计算具体参数，保证性 能，即满足各项性能指标。 校正元件：电气、机械、气动、液压等。 校正目的：围绕性能指标要求进行。
2. 校正的基本方式
（1）串联校正 校正装置和未校正系统的前向通道的环节相串联，这种方式叫做串联校
（3）前馈校正 前馈校正的信号取自闭环外的系统输入信号，由输入直接去校正系统，是
一种开环补偿的方式，分为按给定量顺馈补偿与按扰动量前馈补偿两种方法。 按给定量顺馈补偿
Gc(s)
+
R(s) G1(s)
G2(s) C(s)
主要用于随动系统， 使系统完全无误差地跟踪输入信号
按扰动量前馈补偿
R(s)
3.计算机辅助设计、仿真
误差系数越大，稳态误差ess就越小。
2、动态性能指标
分为三类，常用的性能指标主要有： （1）时域指标：最大超调量σ%（反映平稳性）、调节时间ts（反映快速性）。 （2）频域指标：
1）开环频域指标： 稳定性指标：相位裕量、幅值裕量Lh、中频段宽度h； 快速性指标：幅值穿越频率c。
2）闭环频域指标：谐振峰值Mr（反映平稳性）、频带宽度b（反映快速性）。
6.1 控制系统校正的基本概念 6.2 控制系统的基本控制规律 6.3 超前校正装置及其参数的确定 6.4 滞后校正装置及其参数的确定 6.5 滞后-超前校正装置及其参数的确定 6.6 期望对数频率特性设计法 6.7 基于根轨迹法的串联校正 6.8 反馈校正装置及其参数的确定
自动控制系统是由控制器及被控对象组成。 分析：已知结构、参数→数学模型→动、静态性能 分析→性能指标与参数的关系 设计：实际→性能指标→选择控制方案、结构→参 数、元器件→建立实用系统 设计问题更复杂： （1）答案不唯一 （2）选择结构、参数时，在满足性能指标上→相互 矛盾→需折中，复杂化 （3）技术要求、经济性、可靠性、安装工艺、使用 环境、能源供应、物理实现等问题。
超前校正 滞后校正
（微分校正）：改善动态性能 （积分校正）：改善稳态性能
滞后-超前校正
（积分-微分校正）：改善动态 与稳态性能。
（2） 并联校正 校正装置和前向通道的部分环节按反馈方式连接构成局部反馈回路，这种
方式叫并联校正，也称反馈校正。
R(s) G1(s)
C(s) G2(s)
Gc(s) H(s)
位置：反馈校正的信号是从高功率点传向低功率点，一 般不需附加放大器。
R(s) G1(s)
C(s) G2(s)
Gc(s) H(s)
实质：局部反馈，改善系统性能，抑制系统参数的波动，减低非线性因素 对系统性能的影响。
在反馈校正中，根据校正装置是否有微分环节，又可分为软反馈校正（有 微分环节）和硬反馈校正（无微分环节）。
6.1 控ห้องสมุดไป่ตู้系统校正的基本概念
EXIT
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6.1.1 控制系统的性能指标
性能指标是用于衡量系统具体性能（平 稳性、快速性、准确性）的参数，主要分 为：
稳态性能指标 动态性能指标
1、稳态性能指标
系统的稳态性能与开环系统的型别v与开环传递系数K有关，常用静态误差 系数衡量： 1）静态位置误差系数Kp=1+K：反映闭环系统跟踪阶跃信号的能力。 2）静态速度误差系数Kv=K：反映闭环系统跟踪斜坡信号的能力。 3）静态加速度误差系数Ka=K：反映闭环系统跟踪加速度信号的能力。
Gc(s) G1(s)
N(s) +
G2(s) C(s)
用于消除干扰对稳态性能的影响，几乎可抑制所有可测量的扰动。
前馈校正由于其输入取自闭环外，所以不影响系统的闭环特 征方程式，主要用于在不影响系统动态性能的前提下提高系统的 稳态精度。
6.1.3 设计方法
1.频率法（重点） 图解法，在伯德图上校正居多 增加新环节——改变频率特性曲线形状，使之具有合适的低、中、高频段，以
校正问题： 自动控制系统是由控制器及被控对象组成。
系统的基本组成部分（被控对象、测量元件、功率放大元件、执行元件 等），按照反馈控制原理可联成基本控制系统。但往往难以满足性能要求， 需要在系统原有结构上加入新的附加环节，作为同时改善系统稳态性能和动 态性能的手段。
系统的校正（设计）：在不改变系统基本部件的前提下， 选择合适的校正装置，确定参数、满足各项性能要求。
（3）复域指标： 常用闭环系统的主导极点所允许的最小阻尼比ζ（反映平稳性）与最小无阻
尼自然振荡频率n（反映快速性）衡量。
3、性能指标提出原则
（1）具体系统对性能指标的要求不同 系统性能往往是相互矛盾的，要以不同系统对不
同性能的侧重点来确定各种指标的要求，一般要采用 折中的方案。如调速系统侧重于系统响应的平稳性与 稳态精度；而随动系统则侧重于响应的快速性。 （2）兼顾经济性与可靠性
正。
R(s)
C(s)
Gc(s)
G(s)
H(s)
结构较简单，通常将串联校正装置安置在前向通道信号功率较小的部位， 放大环节之前，以降低成本和功耗。
由于将串联校正装置安置在前向通道信号功率较小的部位，放大环节之 前，也就带来了 串联校正的主要问题是对参数变化的敏感性较强。
在串联校正中，根据校正装置对系统开环频率特性相位的影响，可分为
既要考虑技术要求，还要考虑方案实现的可行性、 经济性、工艺条件、现场环境与系统的可靠性。
6.1.2 校正的一般概念与基本方法
1. 校正的一般概念
校正方法：时域法、根轨迹法、频域法（也称频率法）。
校正的实质：在系统中引入新的环节，改变系统的传递函数（时域法）， 改变系统的零极点分布（根轨迹法），改变系统的开环伯德图形状（频域 法），使系统具有满意的性能指标。 这三种方法互为补充，且以频率法应用较为普遍。