《自动控制原理》线性定常系统的状态观测器

第六章线性定常系统的综合

第六章 线性定常系统的综合 注明：*为选做题 6－1 已知系统状态方程为： 100100230110101100011x x u y x ?-???? ? ?=--+ ? ? ? ?-???? ??= ??? 试设计一状态反馈阵使闭环系统极点配置为－1，－2，－3. 5－2 有系统： ()2100111,0x x u y x ? -????=+ ? ?-????= （1） 画出模拟结构图。 （2） 若动态性能不能满足要求，可否任意配置极点？ （3） 若指定极点为－3，－3，求状态反馈阵。 5－3* 设系统的传递函数为： (1)(2)(1)(2)(3) s s s s s -++-+ 试问可否用状态反馈将其传递函数变成： 1(2)(3) s s s -++ 若能，试求状态反馈阵，并画出系统结构图。 5－4 是判断下列系统通过状态反馈能否镇定。 210402105,00200517050A b -???? ? ?- ? ? ? ?==- ? ?- ? ? ? ?-???? 5-5* 设系统状态方程为： 010000010100010001101x x u ????? ? ?- ? ?=+ ? ? ? ?-???? （1） 判断系统能否稳定。 （2） 系统能否镇定。若能，试设计状态反馈使之稳定。

5－6* 设计一前馈补偿器，使系统： 1112()11(1)s s W s s s s ?? ?++ ?= ? ?+?? 解耦，且解耦后的极点为－1，－1，－2，－2. 5－7* 已知系统： 100100230110101100011x x u y x ?-???? ? ?=--+ ? ? ? ?-???? ??= ??? （1） 判别系统能否用状态反馈实现解耦。 （2） 设计状态反馈使系统解耦，且极点为－1，－2，－3. 5-8 已知系统： ()01000110x x u y x ? ????=+ ? ?????= 试设计一状态观测器，使观测器的极点为-r,-2r(r>0). 5－9* 已知系统： ()21001110x x u y x ? -????=+ ? ?-????= 设状态变量2x 不能测取，试设计全维和降维观测器，使观测器极点为－3，－3. 5－10* 已知系统： ()010000100001100x x u y x ????? ? ?=+ ? ? ? ?? ???= 设计一降维观测器，使观测器极点为－4，－5.画出模拟结构图。 5－11* 设受控对象传递函数为31s ： （1） 设计状态反馈，使闭环极点配置为13,2--± （2） 设计极点为－5的降维观测器。 （3） 按（2）的结果，求等效的反馈校正和串联校正装置。

线性系统极点配置和状态观测器基于设计(matlab) - 最新版本

一. 极点配置原理 假设原系统的状态空间模型为： ???=+=Cx y Bu Ax x 若系统是完全可控的，则可引入状态反馈调节器，且： 这时，闭环系统的状态空间模型为： ()x A BK x Bv y Cx =-+?? =? 二. 状态观测器设计原理 假设原系统的状态空间模型为： ???=+=Cx y Bu Ax x 若系统是完全可观的，则可引入全维状态观测器，且： ??(y y)??x Ax Bu G y Cx ?=++-??=?? 设?x x x =-，闭环系统的状态空间模型为： ()x A GC x =- 解得： (A GC)t (0),t 0x e x -=≥ 由上式可以看出，在t 0≥所有时间内，如果(0)x =0，即状态估计值x 与x 相等。如果(0)0x ≠，两者初值不相等，但是()A GC -的所有特征值具有负实部，这样 x 就能渐进衰减至零，观测器的状态向量?x 就能够渐进地逼近实际状态向量x 。状态逼近的速度取决于G 的选择和A GC -的特征配置。 三. 状态观测的实现 为什么要输出y 和输入u 对系统状态x 进行重构。 u Kx v =-+

证明 输出方程对t 逐次求导，并将状态方程x Ax Bu =+代入整理，得 2(n 1)(n 2)(n 3)21n n y Cx y CBu CAx y CBu CABu CA x y CBu CABu CA Bu CA x -----=??-=??--=????----=? 将等号左边分别用z 的各分量12,, ,n z z z 表示，有 121(n 1)(n 2)(n 3) 2 n n n y C z y CBu CA z z y CBu CABu x Qx z CA y CBu CABu CA Bu -----?? ???????? -?? ????? ? ? ?????==--==?? ????????????????????----?? ? 如果系统完全能观，则 rankQ n = 即 1?(Q Q)T T x Q z -= （类似于最小二乘参数估计） 综上所述，构造一个新系统z ，它是以原系统的输出y 和输入u ，其输出经过变 换1(Q Q)T T Q -后得到状态向量?x 。也就是说系统完全能观，状态就能被系统的输入输出以及各阶倒数估计出来。 四. 实例 给定受控系统为 再指定期望的闭环极点为12,341,1,2i λλλ*** =-=-±=-，观测器的特征值为 12,33,32i λλ=-=-±，试设计一个观测器和一个状态反馈控制系统，并画出系统 的组成结构图。 []0100000101000100 05 021000x x u y x ???? ????-????=+????????-???? =

扩张状态观测器构成的自抗扰控制器

串联型扩张状态观测器构成的自抗扰控制器 张荣重庆大学工商管理学院 韩京清 中国科学院系统科学研究所 摘要利用自抗扰控制器控制阶对象需要调整扩张状态观测器的个参数结构和参数相同的个二阶扩张状态观测器串联而成的串联型扩张状态观测器具有阶扩张状态观测器的功能用其构成的自抗扰控制器参数易于调整便于工程应用 关键词自抗扰控制器扩张状态观测器不确定系统 分类号 引言 自抗扰控制器在被控对象阶数小于时根据对象模型的变化范围适当调整控制器参数会取得较好的控制效果但当对象阶数大于时要调出一组满意的控制器参数并非易事调整 参数关键是调整其中的扩张状态观测器的参数的作用本质上是由对象输出观测出其各阶导数根据对象输出要获得其阶的各阶导数按原结构需建立阶并调出 个参数这可按如下方法实现取建立以对象输出作输入的阶和其阶导数作输入的阶来共同完成即把高阶分解成低阶的串联来实现低阶串联所成的总阶数比原来高但每个低阶参数的调整较容易从而给总体调整带来了便利 文献分析了二阶的误差估计和参数调整的一般规律本文用此结果把中的阶用个相同参数的二阶的串联来代替从而将中个参数的调整简化为两个参数的调整对高阶受控对象的仿真研究表明该方法是十分有效的 串联型扩张状态观测器构成的 自抗扰控制器 控制阶不确定对象 的原由如下部分组成 由参考输入安排过渡过程并提取其各阶导数的阶跟踪微分器 由对象输出提取其各阶导数及系统扰动总 国家自然科学基金项目和国家攀登计划项目 收稿修回 第卷第期控制与决策年月

和量的阶 由这两组导数之差及扰动总和量的估计值来产生控制量的函数发生器 欲使很好地工作关键是根据对象的一定特性调好阶原方程为 在函数已确定的情况下需要调整参数但是当 时欲调好并非易事 如果用个具有同一参数的二阶串联型方程 代替阶式时如何选择其参数对系统的状态变量记 我们希望中的能跟踪 而能估计出系统扰动的总和作用则经适当近似处理后可得误差 所满足的方程 这里每个二阶系统 其结构参数相同且相互独立只有不确定项有所不同现假定这些不确定量的变化范围有限由常数所限定即 文献对形如的二阶方程 进行了误差分析其稳态误差主要由决定而进一步缩小误差的办法是扩大不等式 为此在中让扩大使不等式 就能使误差满足跟踪要求这样就把中调整个参数的难题简化成调整中的两个参数的问题为的实用化带来极大便利 仿真例子 现给出个二阶串联型和个二阶 串联型所构成的分别控制三阶和四阶被控对象的仿真例子若按原仿真中需调整的参数分别是个和个而采用串联型构成的需调整的参数均减少为个这样就大大降低了调整参数的难度 例三阶被控对象为

状态观测器的设计——报告

东南大学自动化学院 实 验 报 告 课程名称： 自动控制基础 实验名称： 状态观测器的设计 院 （系）： 自动化学院 专 业： 自动化 姓 名： 吴静 学 号： 08008419 实 验 室： 机械动力楼417室 实验组别： 同组人员： 实验时间：2011年05月13日 评定成绩： 审阅教师： 一、实验目的 1. 理解观测器在自动控制设计中的作用 2. 理解观测器的极点设置 3. 会设计实用的状态观测器 二、实验原理 如果控制系统采用极点配置的方法来设计，就必须要得到系统的各个状态，然后才能用状态反馈进行极点配置。然而，大多数被控系统的实际状态是不能直接得到的，尽管系统是可以控制的。怎么办？如果能搭试一种装置将原系统的各个状态较准确地取出来，就可以实现系统极点任意配置。于是提出了利用被控系统的输入量和输出量重构原系统的状态，并用反馈来消除原系统和重构系统状态的误差，这样原系统的状态就能被等价取出，从而进行状态反馈，达到极点配置改善系统的目的，这个重构的系统就叫状态观测器。 另外，状态观测器可以用来监测被控系统的各个参量。 观测器的设计线路不是唯一的，本实验采用较实用的设计。 给一个被控二阶系统，其开环传递函数是G （s ）=12 (1)(1)K T s T s ++ ，12 K K K =观测器如图示。

设被控系统状态方程 构造开环观测器，X ∧ Y ∧ 为状态向量和输出向量估值 由于初态不同，估值X ∧ 状态不能替代被控系统状态X ，为了使两者初态跟随，采用输出误差反馈调节，加入反馈量H(Y-Y)∧ ，即构造闭环观测器，闭环观测器对重构造的参数误差也有收敛作用。 也可写成 X =(A-HC)X +Bu+HY Y CX ? ∧ ∧ ∧∧ = 只要（A-HC ）的特征根具有负实部，状态向量误差就按指数规律衰减，且极点可任意配置，一般地，（A-HC ）的收敛速度要比被控系统的响应速度要快。工程上，取小于被控系统最小时间的3至5倍，若响应太快，H 就要很大，容易产生噪声干扰。 实验采用X =A X +Bu+H(Y-Y)? ∧ ∧∧ 结构，即输出误差反馈，而不是输出反馈形式。 取：1212min 35 20,5,2,0.5,0.2K K T T t λ-= =====，求解12g g ?????? 三、实验设备： THBDC-1实验平台 THBDC-1虚拟示波器 Matlab/Simulink 软件 四、实验步骤 按要求设计状态观测器 (一) 在Matlab 环境下实现对象的实时控制 1. 将ZhuangTai_model.mdl 复制到E:\MATLAB6p5\work 子目录下，运行matlab ，打开ZhuangTai_model.mdl 注：‘实际对象’模块对应外部的实际被控对象，在simulink 下它代表计算机与外部接口： ● DA1对应实验面板上的DA1，代表对象输出，输出通过数据卡传送给计算机； ● AD1对应实验面板上的AD1，代表控制信号，计算机通过数据卡将控制信号送给实际对象；

观测器的发展

观测器的学问 高志强，2006 ACC 1，观测器也称滤波器或者估计器，对观测器主要从三方面进行考察1），被控对象的假设动态数学模型，2）被控对象的输入输出信息3）观测器的实现方程。 2，观测器设计主要有两种思想，一种是基于现代控制理论的，另一种是基于扰动估计的（在很大程度被忽视了）。 3，观测器的种类：1）基于输出的观测器（OBE）。 L的选择是迫使估计误差为零。尽管这种观测器的结构简单，但是扰动和观测噪声会使精度下降，并且还会产生延时。 2) αβγ滤波，是OBE的特例，最初是在仅知道位移的情况下估计雷达的 速度和加速度的。 该滤波器结构简单，而且也是kalman滤波器的一个特例。T为采样间隔。 3）基于输入的观测器（IBE），由于不使用输出信号，因而避免了扰动和观测

噪声的影响。但是这需要被控对象的精确数学模型，而且系统的初始状态必须是已知的，那么系统的输出便可以由输入唯一确定。 4）基于输入输出的观测器（IOBO），也称隆伯格观测器，这种观测器结合了基于输入和输出两种观测器的优点，所以他不需要精确的数学模型及初始状态，反馈的引入也避免了相位滞后，能够更好的抑制噪声。 隆伯格观测器奠定了我们如今所使用的大多数观测器的结构，他们之间的区别主要在于L 的选择。 5）比例积分观测器（PIO），它是IOBO的扩展，主要目的是消除稳态误差，（我觉得是借鉴了PID的思想）。 L i的引入有助于消除稳态误差。 6）非线性观测器（NLO），也是IOBO的一种简单的变种。 这个观测器要想实现需要我们清楚地知道系统的非线性特想，通常这是很难实现的。 现代观测器：现代控制理论的发展，研究者开始把噪声也考虑到观测器的具体设计中，但是系统的复杂性也增加了。 7）kalman滤波器考虑噪声，并且给出了最优方法。

基于lyapunov方法的lipschitz非线性系统状态观测器设计

毕业设计（论文）材料之二（1） 安徽工程大学本科 毕业设计（论文） 专业：数学与应用数学 题目：基于Lyapunov方法的Lipschitz 非线性系统状态观测器设计 作者姓名：肖永根 导师及职称：杨迎娟（讲师） 导师所在单位：数理学院 年月日

安徽工程大学 本科毕业设计（论文）任务书 2013 届数理学院 数学与应用数学专业 学生姓名：肖永根 Ⅰ毕业设计（论文）题目 中文：基于Lyapunov方法的Lipschitz非线性系统状态观测器设计 英文：Lipschitz nonlinear observer design based on Lyapunov method Ⅱ原始资料 [1] 郑大钟.线性系统理论[M]. 2版.北京: 清华大学出版社,2002:337-337. [2] 卢建波. Lipschitz 非线性系统状态观测器设计[D].青岛:青岛科技大学, 2009. [3] Thau F E. Observing the state of non-linear dynamic systems [J].International Journal of Control, 1973, 17(3): 471-479. [4] Hu Guangda. Observers for on e sided Lipschitz non-linear systems [J].IMA Journal of Mathematical Control and Information, 2006, 23: 395-401. [5] M. Vidyasagar, Nonlinear Systems Analysis, and Ed. Prentice-Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1993.

状态观测器的设计——报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称：自动控制基础 实验名称：状态观测器的设计 院（系）：自动化学院专业：自动化 姓名：吴静学号：08008419 实验室：机械动力楼417室实验组别： 同组人员：实验时间：2011年05月13日评定成绩：审阅教师：

一、实验目的 1. 理解观测器在自动控制设计中的作用 2. 理解观测器的极点设置 3. 会设计实用的状态观测器 二、实验原理 如果控制系统采用极点配置的方法来设计，就必须要得到系统的各个状态，然后才能用状态反馈进行极点配置。然而，大多数被控系统的实际状态是不能直接得到的，尽管系统是可以控制的。怎么办？如果能搭试一种装置将原系统的各个状态较准确地取出来，就可以实现系统极点任意配置。于是提出了利用被控系统的输入量和输出量重构原系统的状态，并用反馈来消除原系统和重构系统状态的误差，这样原系统的状态就能被等价取出，从而进行状态反馈，达到极点配置改善系统的目的，这个重构的系统就叫状态观测器。 另外，状态观测器可以用来监测被控系统的各个参量。 观测器的设计线路不是唯一的，本实验采用较实用的设计。 给一个被控二阶系统，其开环传递函数是G （s ）=12 (1)(1)K T s T s ++ ，12 K K K =观测器如图示。 设被控系统状态方程 X =A X +B u Y =C X 构造开环观测器，X ∧ Y ∧ 为状态向量和输出向量估值 X A X +Bu Y X C ? ∧ ∧ ∧∧ == 由于初态不同，估值X ∧ 状态不能替代被控系统状态X ，为了使两者初态跟随，采用输出误差反馈调节，加入反馈量H(Y-Y)∧ ，即构造闭环观测器，闭环观测器对重构造的参数误差 也有收敛作用。 X =A X +Bu+H(Y-Y)Y CX ? ∧ ∧∧ ∧ ∧ =

基于Lyapunov方法的Lipschitz非线性系统状态观测器设计

第31卷第2期2010年4月　青岛科技大学学报(自然科学版)Journal of Qingdao University of Science and Technology (Natural Science Edition )Vol.31No.2 Apr.2010 　 文章编号:167226987(2010)022******* 基于Lyapunov 方法的 Lipschitz 非线性系统状态观测器设计 刘　军,卢建波,黄盟芝 (青岛科技大学自动化与电子工程学院,山东青岛266042) 摘　要:选取新型Lyap unov 函数,采用L yap unov 方法综合讨论了一类Lip schitz 非线性 系统状态观测器设计问题,分2种情形给出了观测器渐近收敛的充分条件。结果表明,稳定观测器的存在直接与误差动态的稳定性矩阵测度及增益矩阵的范数有关。当输出相对于状态为线性时,借助于L M I 技术进行了观测器增益矩阵的选取。仿真实例验证了结论的有效性。 关键词:L yap unov ;Lip schitz 非线性;状态观测器;矩阵测度;L M I 中图分类号:TP 273 文献标志码:A Observers Design for Lipschitz Nonlinear Systems B ased on Lyapunov Method L IU Jun ,L U Jian 2bo ,HUANG Meng 2zhi (College of Automation and Electronic Engineering ,Qingdao University of Science and Technology ,Qingdao 266042,China ) Abstract :Observers design for a class of Lip schitz nonlinear systems has been compre 2hensively discussed adopting L yap unov met hod by selecting t he novel Lyap unov f unc 2tion.Sufficient conditions ensuring asymptotic stability of t he observers are presented for two cases.It is shown t hat existing of stable o bservers is related directly to stability mat rix measures of error dynamics and t he norm of gain mat rix.When outp ut s in rela 2tion to states ,are linear ,t he selection of t he gain matrix can be obtained by L MI tech 2nology.Finally simulation result s verify t he effectiveness. K ey w ords :Lyap unov ;Lip schitz nonlinearity ;state o bserver ;mat rix measures ;L M I 收稿日期:2009206216 作者简介:刘　军(1960— ),男,博士,教授。 状态反馈在性能上的优越性,使得无论在线性还是非线性系统的控制中,状态反馈都起着不可替代的作用。但是,或者由于状态不易直接测量,或者由于量测设备在经济和使用上的限制,使得在实际过程中不可能获得全部状态的测量值[1]。因此就必须通过状态观测器来重构系统的状态信息。在过去的三十年里,非线性系统的状态观测器设计一直是控制理论中的一个热点问题。自1973年Thau [2]首次提出Lip schitz 非线性系统的观测器设计问题以来,此类观测器的设 计引起了国内外众多学者的兴趣[2216],相应理论成果极大地促进了此类系统观测器设计的发展。观测器的设计主要采用2种方法:一类是采用L yap unov 稳定性理论。在对代数Riccati 方程(ARE )正定解的处理上此类方法又分为2种:一 批学者致力于ARE 正定解的存在性[326];其他学者则采用了L M I 的相应成果较好地处理了增益矩阵的选择问题[7210];观测器设计的另一类方法是状态方程的求解[11213],这类方法直观地给出了观测器渐近稳定的充分条件。大多数文献对此类

线性定常系统的综合

第六章 线性定常系统的综合 6－1 已知系统状态方程为： ()100102301010100x x u y x ? -???? ? ?=--+ ? ? ? ?????= 试设计一状态反馈阵使闭环系统极点配置为－1，－2，－3. 解: 由()100102301010100x x u y x ? -???? ? ?=--+ ? ? ? ?????=可得: (1) 加入状态反馈阵()0 12K k k k =,闭环系统特征多项式为: 32002012()det[()](2)(1)(2322)f I A bK k k k k k k λλλλλ=--=++++-+--+- (2) 根据给定的极点值,得期望特征多项式: *32()(1)(2)(3)6116f λλλλλλλ=+++=+++ (3) 比较()f λ与*()f λ各对应项系数,可得:0124,0,8;k k k === 即:()408K =

6－2 有系统： ()2100111,0x x u y x ? -????=+ ? ?-????= （1） 画出模拟结构图。 （2） 若动态性能不能满足要求，可否任意配置极点？ （3） 若指定极点为－3，－3，求状态反馈阵。 解(1) 模拟结构图如下: (2) 判断系统的能控性； 0111c U ?? =?? -?? 满秩，系统完全能控，可以任意配置极点。 (3)加入状态反馈阵01(,)K k k =,闭环系统特征多项式为: ()2101()det[()](3)22f I A bK k k k λλλλ=--=+++++ 根据给定的极点值,得期望特征多项式: *2()(3)(3)69f λλλλλ=++=++ 比较()f λ与*()f λ各对应项系数,可解得:011,3k k == 即:[1,3]K =

控制理论实验报告线性定常系统的串联校正

实验报告 课程名称：控制理论（乙）指导老师：成绩：__________________实验名称：线性定常系统的串联较正实验类型：______________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1．通过实验，理解所加校正装置的结构、特性和对系统性能的影响； ； 2．掌握串联校正几种常用的设计方法和对系统的实时调试技术。 二、实验设备 1．THBDC-2型控制理论·计算机控制技术实验平台； 2．PC机一台(含“THBDC-2”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线。 三、实验内容 1．观测未加校正装置时系统的动、静态性能； 2．按动态性能的要求，分别用时域法或频域法（期望特性）设计串联校正装置； 3．观测引入校正装置后系统的动、静态性能，并予以实时调试，使之动、静态性能均满足设计要求； 4．利用上位机软件，分别对校正前和校正后的系统进行仿真，并与上述模拟系统实验的结果相比较。 ~ 四、实验原理 图6-1为一加串联校正后系统的方框图。图中校正装置G c(S)是与被控对象Go(S)串联连接。 图6-1 加串联校正后系统的方框图 串联校正有以下三种形式： 1) 超前校正，这种校正是利用超前校正装置的相位超前特性来改善系统的动态性能。 2) 滞后校正，这种校正是利用滞后校正装置的高频幅值衰减特性，使系统在满足稳态性能

的前提下又能满足其动态性能的要求。 3) 滞后超前校正，由于这种校正既有超前校正的特点，又有滞后校正的优点。因而它适用系统需要同时改善稳态和动态性能的场合。校正装置有无源和有源二种。基于后者与被控对象相连接时，不存在着负载效应，故得到广泛地应用。 下面介绍两种常用的校正方法：零极点对消法（时域法；采用超前校正）和期望特性校正法（采用滞后校正）。 【 1. 零极点对消法(时域法) 所谓零极点对消法就是使校正变量G c (S)中的零点抵消被控对象G o (S)中不希望的极点，以使系统的动、静态性能均能满足设计要求。设校正前系统的方框图如图6-2所示。 图6-2 二阶闭环系统的方框图 性能要求 静态速度误差系数：K V =25 1/S ，超调量：2.0≤P δ；上升时间：S t S 1≤。 校正前系统的性能分析 校正前系统的开环传递函数为： ) 15.0(25 )15.0(2.05)(0+= +=S S S S S G 系统的速度误差系数为：25)(lim 00 ==→S SG K S V ，刚好满足稳态的要求。根据系统的闭环传 递函数 ^ 2 22 200250250 )(1)()(n n n S S S S S G S G S ωζωω++=++=+=Φ 求得50=n ω，22=n ζω，14.050 1 1 == = n ωζ 代入二阶系统超调量P δ的计算公式，即可确定该系统的超调量P δ，即 63.02 1==-- ζζπδe P ， s n 3 t 3s(0.05)ζω≈ =?=± 这表明当系统满足稳态性能指标K V 的要求后，其动态性能距设计要求甚远。为此，必须在系统中加一合适的校正装置，以使校正后系统的性能同时满足稳态和动态性能指标的要求。 校正装置的设计 根据对校正后系统的性能指标要求，确定系统的ζ和n ω。即由

控制理论实验报告线性定常系统的串联校正

实验报告课程名称：控制理论（乙）指导老师：成绩：__________________ 实验名称：线性定常系统的串联较正实验类型：______________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的 1．通过实验，理解所加校正装置的结构、特性和对系统性能的影响； 2．掌握串联校正几种常用的设计方法和对系统的实时调试技术。 二、实验设备 1．THBDC-2型控制理论·计算机控制技术实验平台； 2．PC机一台(含“THBDC-2”软件)、USB数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB接口线。 三、实验内容 1．观测未加校正装置时系统的动、静态性能； 2．按动态性能的要求，分别用时域法或频域法（期望特性）设计串联校正装置； 3．观测引入校正装置后系统的动、静态性能，并予以实时调试，使之动、静态性能均满足设计要求；4．利用上位机软件，分别对校正前和校正后的系统进行仿真，并与上述模拟系统实验的结果相比较。 四、实验原理 图6-1为一加串联校正后系统的方框图。图中校正装置G c(S)是与被控对象Go(S)串联连接。 图6-1 加串联校正后系统的方框图 串联校正有以下三种形式： 1) 超前校正，这种校正是利用超前校正装置的相位超前特性来改善系统的动态性能。 2) 滞后校正，这种校正是利用滞后校正装置的高频幅值衰减特性，使系统在满足稳态性能的前提下又能满足其动态性能的要求。 3) 滞后超前校正，由于这种校正既有超前校正的特点，又有滞后校正的优点。因而它适用系统需要