反馈校正
自动控制原理--常用校正方式及基本控制规律
PID -- Proportional-Integral-Derivative 比例-积分-微分
P – 反映误差信号的瞬时值大小，改变快速性；
I – 反映误差信号的累计值，改变准确性；
D – 反映误差信号的变化趋势，改变平稳性。
(1) 比例(P)控制规律
R(s) E(s)
M(s)
Gc (s) K p m(t) K pe(t)
复合控制的基本原理：实质上，复合控制是一种按不 变性原理进行控制的方式。不变性原理是指在任何输入下， 均保证系统输出与作用在系统上的扰动完全无关，使系统 输出完全复现输入。
复合校正的基本思想：对提高稳态精度与改善动态性 能这两部分分别进行综合。根据动态性能要求综合反馈控 制部分，根据稳态精度要求综合顺控补偿部分，然后进行 校验和修改，直到获得满意的结果。这就是复合控制系统 综合校正的分离原则。
能。
13
(4) 比例-积分-微分(PID)控制规律
R(s)
E(s) B(s)
K
p
(1
Td
s
1 Ti s
)
M(s)
图 6-6 PID控制器
m(t)
K
pe(t)
Kp Ti
t
e( )d
0
K pTd
de(t) dt
Gc (s)
K p (1 Td s
1 Ti s
)
Kp Ti
(T1s
1)(T2s 1) s
图 6-34 按输入补偿的复合控制系统
实现输出完全复现输入(即Cr(s)=R(s))的全补偿条件
Gr
(s)
1 G0 (s)
➢按不变性原理求得的动态全补偿条件，往往难于实
现。通常，只能实现静态(稳态)全补偿或部分补偿。
反馈校正和复合校正
2.按输入补偿的复合校正 2.按输入补偿的复合校正
G r (s )
R (s )
E (s )
C (s ) G (s )
G ( s )[1 + G r ( s )] C ( s) = ⋅ R( s) 1 + G(s)
[1 − Gr ( s )G ( s )] ⋅ R( s) = 0 E ( s) = R(s) − C ( s) = 1 + G(s)
1 Gr ( s) = G (s)
E ( s) = 0
C ( s) = R(s)
例、（1）当 n(t ) = 0, r (t ) = t 时，c(t ) = t 。 、（ ） 1 2 n(t ) = t 系统的阻尼比 ζ = 0.5 （2）当 r (t ) = t ） 2 求 Gr ( s )
G1 ( s ) K2 。
10 K 2 1+ • = 0 ⇒ s 2 + s + 10 K 2 = 0 s s +1 2 2ζωn = 1 10 K 2 = ωn K 2 = 0.1
K G 例、设单位反馈系统的开环传递函数： ( s ) = s ( s + 1)(0.2 s + 1) 设单位反馈系统的开环传递函数： 试设计串联校正装置满足： 试设计串联校正装置满足： v = 8rad / s γ '' ≥ 40 。 K
ess = 0.1
Gr ( s )
R( s)
G1 ( s )
N(s)
G2 ( s ) K2 s +1
C ( s)
解：根据条件（1） 根据条件（
G2 ( s )[G1 ( s ) + Gr ( s )] C ( s) = ⋅ R( s) 1 + G1 ( s )G2 ( s )
6.5反馈校正
• 位置（比例）反馈
– Gc(s)=K
G(s) + K
• 速度（微分）反馈
– Gc(s)=Ks
+ -
G(s)
Ks
• 加速度反馈
– Gc(s)=Ks2
G(s) + -
Ks2
一、位置反馈
K1 G ( s) Ts 1 Gc ( s ) 1
K1 1 K1 T 1 K1
二、单位速度反馈
• 输出的导数可以用来改善系统的性能。
• 在位置随动系统中，常常采用速度反馈的 校正方案来改善系统的性能。
• 经校正后，系统的型次并未改变，时间常 数由T下降为T/(1＋Ka)，系统的响应速度 加快；同时，系统的增益减小。
6.6 顺馈校正（或称顺馈补偿）
• 顺馈校正的特点
– 不依靠偏差而直接测量干扰，在干扰引起误差 之前就对它进行近似补偿，及时消除干扰的影 响。
• 对系统进行顺馈补偿的前提
– 干扰可以测出。
• 顺馈补偿为开环补偿，相当于系统通过 Gc(s)G2(s)增加了一个输出Xo2，以补偿原来 的误差
• 增加顺馈校校正，系统稳定性并不受影响， 因为系统的特征方程不变 • 这是由于顺馈补偿为开环补偿，其传递路 线没有参加到原闭环回路中。
X o (s) K1 X i ( s ) (Ts 1) K1
1
• 校正后系统型次未变，但时间常数由T下降 为T/(1＋K,)，即惯性减弱，这导致过渡过程 时间ts(= 4T)缩短，响应速度加快；同时， 系统的增益由K1下降至K1/(1＋K1)。
• 习惯上，一般所讲的（也包括本例所讲的） 单位反馈是负的单位反馈。 • 如果采用的单位反馈是正的单位反馈，则 将有什么结果？？？？
5。4反馈校正
可以保持增益不变，无差度不变；同时提 高稳定裕度、抑制噪声、增宽频带。
二、利用反馈校正取代局部结构
局部反馈回路G2c(s)的频率特性为
G2
c
(
j
)
1
G2 ( j ) G2 ( j )Gc
(
j
)
在一定频率范围内, 选择结构参数, 使
则
G2 ( j )Gc ( j ) 1
G2c
(
源网络； 反馈校正一般要用到检测元件，故成本高，结构复杂，可 以不采用有源元件。 • 串联超前校正抗干扰能力差； 速度反馈抗干扰能力强。 • 串联滞后校正由于积分作用时间长，在调速系统中受到某 种干扰时容易产生“低速爬行”现象； 速度微分（即加速度）反馈正好可解决此问题。 • 反馈校正还可以在希望的频段内，消除不希望的特性，抑 制参数变化或非线性因素对系统性能的不良影响； 串联校正无此功能。 • 因此，在系统性能要求简单、需要降低成本时，可以采用 串联校正； 若有特殊要求，特别是被控对象参数不稳定时，应采用反 馈校正。 • 可以同时采用串联校正与反馈校正。
s[T1
T2
s
K1 (T2 (T1 T2
s 1) T2 K1
Kt
)s
1]
K1 (T2 s 1) K1 (T1 s 1)(T2 s 1) s(T 's 1)(T "s 1) s(T1 s 1)(T 's 1)(T "s 1)
T ' T " T1 T2 K1 Kt T2 ,T 'T " T1 T2
s2
2(
Kn2
0.5KKt
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。
运放负反馈校正电路
运放负反馈校正电路
运算放大器（简称运放）是模拟电子技术中应用非常广泛的线性集成电路。
在许多应用中，为了提高运放的性能，比如增加带宽、减少失真、提高稳定性等，需要使用负反馈校正电路。
负反馈校正电路是通过将运放的输出信号的一部分通过一个反馈网络送回到反相输入端（即负输入端），以此来形成一个闭合的控制回路。
这样做可以有效降低系统的增益，扩展带宽，改善线性度，减少非线性失真，并且提高运放对温度变化和老化的稳定性。
常见的负反馈校正电路包括比例反馈、积分反馈和微分反馈，分别对应于不同的反馈网络结构。
例如，一个简单的电阻分压网络可以构成比例负反馈，而电容元件的加入则可以构成积分或微分负反馈。
设计时要根据所需的性能指标选择合适的反馈网络配置。
在设计负反馈校正电路时，必须确保环路增益小于1，且相位裕度足够大，以避免自激振荡。
适当的设计和组件选择可以使运放在各种应用中达到最佳性能。
西工大、西交大自动控制原理 第六章 线性系统的校正方法_04_反馈校正1231
，即：G2(s)G3(s) 1
则：E(s) 0 。完全消除了由输入信号 r(t) 引起的误差。
此时称为完全补偿。
复合控制不改变系统的稳定性（加入顺馈不改变系统的 闭环特征方程式），很好地解决了提高精度和稳定性之 间的矛盾。
二、对干扰信号的复合控制
要减小或消除由干扰信号引起的系统的稳态误差， 可采用如图所示的复合控制：
1800 900 86.90 82.40 56.30 43.30 故小闭环（内回路）稳定； 再计算小闭环（内回路）在ωc=13处的幅值：
20lg 2.86c 18.9db
0.25c 0.1c
满足 |G2Gc|>>1
（5）求反馈校正装置的传递函数Gc(s) 在求出的G2(s)Gc(s)中，代入已知的
G3 (s)
F (s)
R(s) E(s)
G1 (s)
G2 (s) C(s)
R(s) 0
C
f
(s)
E(s)
[1
G1 1
( s)G3 ( s)]G2 G1(s)G2 (s)
(
s)
F
(s)
不加补偿环节 G3(s) 时，
C
f
(
s)
E(s)
1
G2 ( s) G1 ( s )G2
(
s)
F
(
s)
显然，加入补偿环节 G3(s) 后，系统误差 e f (s) 减小了。
一、对输入信号的复合控制
要减小或消除由输入信号引起的系统稳态误差，可 以采用如下图所示的复合控制：
G3 (s)
R(s)
E(s) G1 (s)
G2 (s) C(s)
其中 G3(s) 为补偿环节。
频率法反馈校正
2）反馈校正可以减小系统的时间常数 负反馈校正有减小被包围环节时间常数的功能，这是反
馈校正的一个重要特点。
运用反馈校正设计时，应当注意内反馈回路的稳定性问 题。
K
' 2
K2 1 K2Kt
T2'
1
T2 K2Kt
采用速度反馈后，其传递函数形式与反馈校正前相同，不 改变系统的型别，但传递函数与时间常数同样下降了。
有时，由于系统动态性能的限制，速度反馈造成的增益下 降无法全部补偿，采用速度反馈校正就会影响系统的稳态 精度。
通常，反馈校正具有如下明显特点： 1）削弱非线性特性的影响
自动控制原理
由于反馈校正的这种取代作用，在系统设计中常 常利用反馈校正来改造控制系统不期望的某些环 节特性，适当选择反馈校正装置的结构和参数可 以使校正后的系统具有所期望的频率特性，以达 到改善系统性能的目的。
反馈校正的基本原理可表述为：
利用反馈校正装置包围待校正系统中对动态性能改善有 重大妨碍作用的某些环节，形成一个局部反馈回路，在局 部反馈回路的开环幅值远大于1的条件下，局部反馈回路的 特性主要取决于反馈校正装置，而与被包围部分无关，适 当选择反馈校正装置的形式和参数，可以使已校正系统的 性能满足给定指标的要求。
(
j)
T
K '1s
' 1
1
式中，K1'
1
K1 K1 K h
；T1'
1
T1 K1 K h
。
位置反馈包围惯性环节后，等效环节仍为惯性环节，但改变了环节的 时间常数，其传递函数中的系数和时间常数都减小了。这时，比例 负反馈使得系统频带加宽，瞬态响应加快，但却使得系统控制精度 下降。
串联校正和反馈校正
20lg b 20lg Go ( jc' ) 20dB
可求出滞后网络参数b=0.1。
当b=0.1时，为了确保滞后网络在ωc’处只有5 滞后相角，则应使滞 后校正网络的第二交接频率1/bT= ωc’ /10，即1/bT=0.3弧度/秒, 由此求出滞后网络时间常数T=33.3秒，即第一交接频率为1/T=0.03 弧度/秒。
20
性 改。善稳态精度。
40 20
20 l1
T
T
0
T1
60
90 180
滞后-超前校正
Gc
s
R1Cs 1R2Cs R1Cs 1R2Cs 1
1
R1C 2 s
1、滞后-超前网络
串联校正
X
i
s
E
s
Gc
s
控制器
-
N s
对象
X o s
在系统主反馈回路内采用的 校正方法，校正装置串联在系统 的前向通道中。
反馈校正
Xi s Es
--
N s
控制器
对象
Gc s
Xo s
在系统主反馈回路内采用的 校正方法，在系统中增加某些局 部反馈环节。
串联校正
串联超前校正频率特性法的步骤
(1)根据稳态性能的要求，确定系统的开环放大 系数K;
(2)利用求得的K值和原系统的传递函数，绘制原 系统的伯德图;
(3) 在 伯 德 图 上 求 出 原 系 统 的 幅 值 和 相 角 裕 量 ， 确定为使相角裕量达到规定的数值所需增加的 超前相角，即超前校正装置的φm值，将φm值 代入式(6-4)求出校正网络参数α，在伯德图上 确定原系统幅值等于-10lgα对应的频率ωc’； 以这个频率作为超前校正装置的最大超前相角 所对应的频率ωm，即令ωm=ωc’；
自动控制原理第六章第三讲超前网络及其串联校正
根据截止频率
的要求，计算超前网络参数a和T；
求出Ｔ；
即可得超前网络的传递函数：
则已校正系统的传递函数为：
绘出校正后的对数幅频特性：
验证已校系统的相角裕度 ，若不满足 要求，应重选 ,一般使其增大。
步骤：
确定开环增益K（根据稳态误差的要求）；
(
s
E
)
(
1
s
G
)
(
s
G
)
(
2
s
G
)
(
s
C
)
(
s
G
r
+
系统输出：
系统误差：
当：
时，
对输入的 误差全补偿条件
说明： 以上结论仅在理想条件下成立：
无论是输出响应完全复现输入或是完全不受扰动影响, 都是在传递函数零、极点对消能够完全实现的基础上得到的。
由于控制器和对象都是惯性的装置, 故G1(s)和G2(s)的分母多项式的s阶数比分子多项式的s阶数高。 据补偿式可见, 要求选择前馈装置的传递函数是它们的倒数, 即Gr(s)或Gn(s)的分子多项式的s阶数应高于其分母多项式的s阶数, 这就要求前馈装置是一个理想的(甚至是高阶的)微分环节。
滞后-超前网络贡献的幅值衰减的最大值
由相角裕度要求，估算网络滞后部分的交接频率 ， 得：
01
结束
02
绘制已校正系统Bode图，校验性能指标
03
反馈校正
开环传函为：
工作原理 设图中局部反馈回路为G2c(s)， 其频率特性为 ：
反馈校正、复合校正基本原理
整个反馈回路的 传递函数等效为：
理想的微分环节实际不存在, 所以完全实现传递函数的零、极点对消在实际上也是做不到的。
模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正
模拟电子技术基础知识功率放大器的失真与校正模拟电子技术基础知识：功率放大器的失真与校正在模拟电子技术中，功率放大器起着至关重要的作用。
然而，功率放大器在实际应用中往往会产生失真的问题，影响音频、视频信号的质量。
本文将详细探讨功率放大器的失真机制以及常见的校正方法。
一、功率放大器失真的类型1. 线性失真线性失真是指当输入信号的幅度发生变化时，放大器输出信号的幅度也发生变化，但变化不符合输入信号的线性关系。
常见的线性失真包括增益非线性失真、交叉失真以及组合失真等。
2. 非线性失真非线性失真是指当输入信号幅度较小时，放大器输出信号存在非线性扭曲。
非线性失真会导致信号失真、频谱扩展、相位失真等问题，使得信号质量下降。
3. 相位失真相位失真是指放大器在对信号进行放大过程中，对信号的相位特性造成改变。
相位失真会导致信号相关性降低、音调改变等问题。
二、功率放大器失真的主要原因1. 饱和失真饱和失真是指当输入信号幅度超过放大器的输出能力时，放大器无法再将信号进一步线性放大，导致输出波形被削平，出现失真。
2. 截止失真截止失真是指当输入信号幅度较小时，放大器的输出信号不能完全线性放大，导致输出波形失真。
3. 偏置失真偏置失真是由于放大器的直流偏置电流不准确或变化导致的失真。
这种失真会导致输出信号的直流处于不稳定状态，出现直流偏移现象。
三、功率放大器失真的校正方法1. 反馈校正反馈校正是指通过将一部分输出信号引入到放大器的输入端进行比较，并将比较结果作用于放大器的输入端，来减小输出信号的失真。
反馈校正能够降低放大器的非线性失真，提高放大器的线性度。
2. 预失真校正预失真校正是通过在放大器输入端添加一个特殊的电路，使得输入信号在经过放大器之前发生特定的失真，使得在放大过程中失真得到部分抵消。
预失真校正可以有效降低功率放大器的非线性失真。
3. 功率拆分校正功率拆分校正是通过将输入信号进行拆分，并由多个放大器进行放大，再经过合并输出，从而降低每个放大器的失真程度。
反馈校正
6.4.1 反馈校正的原理和特点 反馈校正的特点是采用局部反馈包围系统前 向通道中的一部分环节以实现校正, 向通道中的一部分环节以实现校正 其系统方框 R (s) 图如图所示。 图如图所示。 R(s) C(s) G (s) G (s)
1 1 2
－
－ Gc(s) G2c(s)图中被局部反馈 包围部分的传递函数
反馈校正的基本原理： 反馈校正的基本原理：用反馈校正装置包围待 校正系统中对动态性能改善有重大妨碍作用的 环节，形成一个局部反馈回路， 环节，形成一个局部反馈回路，在局部反馈回 路的开环幅值远大于1的条件下， 路的开环幅值远大于 的条件下，局部反馈回 的条件下 路的特性主要取决于反馈校正装置，而与被包 路的特性主要取决于反馈校正装置， 围部分无关； 围部分无关；适当选择反馈校正装置的形式和 参数， 参数，可以使已校正系统的性能满足给定指标 的要求。 的要求。
6.4.2 测速 超前网络反馈校正 测速-超前网络反馈校正 纯测速反馈校正，有降低系统增益的缺点。 纯测速反馈校正，有降低系统增益的缺点。 若选用测速-相角超前网络反馈校正 相角超前网络反馈校正， 若选用测速 相角超前网络反馈校正，既可提高系 统的响应速度，又不会降底系统增益。 统的响应速度，又不会降底系统增益。因此有些 控制系统，例如火炮控制系统， 控制系统，例如火炮控制系统，就采用这种校正 方案。 方案。
R(s) － － E(s) K1 s(1+T1s ) K`ts C(s)
T2s T2s+1
解：由图可得已校正系统开环传递函数
K1 (T2 s + 1) G(s) = ' '' s (T s + 1)(T s + 1)
自动控制原理6.4 反馈校正
tg1
2 1 4Leabharlann 4 2 2§6—1 系统校正的基本概念
性能指标（续）
b n 2 4 2 4 4 1 2 2
c n
tg1
1 4 4 2 2
2 1 4 4 2 2
§6—1 系统校正的基本概念
性能指标（续）
% e 1 2 100%
ts
4，
n
cts
8
tg
2、高阶系统频域指标与时域指标的关系：
1
Mr sin
% 0.16 0.4Mr 1100% 1 Mr 1.8
§6—1 系统校正的基本概念
性能指标（续）
ts
k c
,
其中，k 2 1.5Mr 1 2.5Mr 121 Mr 1.8
R1
Ur
Uc
R2
Gcs
Z2 Z1 Z2
R
R2 R1
R1Cs 1
R2R1Cs 1 R2
R1Cs 1
R1R2Cs R1 R2
R1 R2
R2 R1 R2
R1Cs 1
超前网络（续）
§6—2 常用校正装置及其特性
设 R2 1
R1 R2
0：
j
A（0） ，0 00
α=0.2
：
α=0.5
1
A 1， 00 0 0.2 0.5
2. 对数频率特性：
§6—2 常用校正装置及其特性
L
1
0
T
1 0.5T
1 0.2T
20
反馈校正课程设计
反馈校正课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握反馈校正的概念与原理，与其相关的基础数学公式。
2. 学生能够识别并分析实际情境中应用反馈校正的案例，关联课本知识点。
3. 学生理解反馈校正与其他控制方法之间的区别与联系。
技能目标：1. 学生通过实例分析，学会运用反馈校正的方法解决问题，提高问题解决能力。
2. 学生能够设计简单的反馈校正系统，进行模拟实验，培养实验操作与数据收集分析能力。
3. 学生通过小组合作，锻炼交流协作能力，提高团队工作效率。
情感态度价值观目标：1. 学生在探索反馈校正的过程中，培养对科学的兴趣和探究精神，形成积极的学习态度。
2. 学生通过解决实际问题，认识到科学知识在实际生活中的应用，增强实践意识。
3. 学生在小组合作中，培养团队精神，学会尊重他人意见，提高人际交往能力。
课程性质分析：本课程为应用性较强的学科课程，以实际案例为引导，强调理论与实践相结合。
学生特点分析：考虑到学生年级特点，已具有一定的数学基础和分析能力，课程设计注重启发思考，提升学生问题解决能力。
教学要求分析：课程要求教师通过生动案例引入，结合课本知识，引导学生主动探究，注重培养学生的实践操作能力和团队协作能力。
通过明确具体的课程目标，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容本课程以《自动控制原理》教材中第五章“反馈控制系统”为主要参考内容，具体教学内容如下：1. 反馈校正的基本概念与原理，包括开环控制与闭环控制的区别，反馈控制系统的构成要素。
2. 反馈校正系统的数学模型，涉及传递函数、方框图、状态空间等表达方式。
3. 反馈校正系统的性能分析，包括稳定性、稳态误差、动态性能等评价指标。
4. 反馈校正策略的设计与实现，结合实际案例，学习PID控制、状态反馈、观测器设计等方法。
5. 反馈校正系统的仿真与实验，通过软件仿真和实验室实践，加深对反馈校正原理的理解。
教学大纲安排：第一课时：反馈控制基本概念，介绍开环与闭环控制，分析反馈控制系统的优势。
自动控制原理04反馈校正、复合校正
Gc(s)
G0(s)
bm s m bm1s m1 b1s 1 (s) G' ( s ) 1 (s) an s n (a 2 b2 )s 2 (a1 b1 )s (a0 b0 )
6.5.2 按输入补偿的复合校正
软反馈--以微分环节为主体（有时含有滤波的小惯性环节）
只在系统的动态过程中起作用
6.4
反馈校正
6.4.3 反馈校正对系统的影响
（1）反馈校正改善系统被包围环节的结构或参数
例如 G2 ( s ) 则：
K2 G2 ( s ) s 1 G2 ( s )Gc ( s ) 1 K 2 K f s 1 Kf 1 s 1 K2K f
K 2 K 2 K2 K 2 ' 1 ( K 2 K 2 ) K f 1 K 2 K f
}
K 2 ' 1 K 2 K2 ' 1 K2 K f K2
（3）反馈校正消弱了非线性的影响 （4）反馈校正有利于抑制噪声
6.5
复合校正
6.5.1 按扰动补偿的复合校正
Gn(s)
5 2
1 ( 0 .05 2 s 1) s
C ( s) 1 Gr ( s) R( s ) 0.01s 2 2 0.707 0.1s 1
Gr ( s ) 2 0.707 0.1s 1 0.14s 1
解决了控制精度与稳定性之间的矛盾
K2 s
Gc (s) K f
R(s)
G 1 (s )
G2(s) Gc(s)
C(s)
图6-4 反馈校正
结果：改变了系统的结构，
反馈校正
或
20 lg | G2 ( jω )Gc ( jω ) | 》 0
G‘2 j ω ) ≈ G 2 ( j ω ) （
当Байду номын сангаас
| G 2 ( jω ) G c ( j ω ) 《1 |
或
20 lg | G 2 ( jω )G c ( jω )〈〈 0 |
反馈校正的特点及应注意的问题： (1) 反馈校正比串联校正有其突出的特点，在一定条件下能 完全取代被包围环节，从而消除原系统中不希望有的特性及 由于参数变化及各种干扰给系统带来不利的影响（例如非线 形因素及噪音干扰等），被包围部分元件的要求也可降低一 些。 (2) 能等效地改变被包围环节的动态结构、参数。采用比例 反馈（又称硬反馈）可以将积分环节变成惯性环节，将惯性 环节的时间常数减小,有利于提高系统稳定性及加快响应速 度。。但硬反馈同时降低系统的放大倍数而增大稳态误差。 为使系统精度不下降，常采用微分反馈（又称软反馈）。对0 型系统采用一阶微分反馈 .
第四节 反馈校正
反馈校正的特点是采用局部反馈包围系统前向通道中一 部分环节以实现校正其系统结构如图5-34。图中被局部反馈 包围部分的传递函数是：
GZ ( s ) G (s) = c 1 + G Z ( s )GC ( s )
其频率特性为
G 2 ( jω ) (jω)= 1 + G 2 ( jω )G C ( jω )
这种近似方法在20lg | G2 ( jω)Gc ( jω) |= 0 的频率附近产生 的误差较大。由于在系统剪切频率附近的频率特性对系统的 20 动态特性影响最大，所以若 lg | G 2 ( jω )Gc ( jω ) |= 0 的频率与 系统的剪切频率相距较远，此误差也不会对系统性能带来明 显的影响。
在反激变换器反馈回路补偿校正
在反激变换器反馈回路补偿校正反激变换器反馈回路补偿校正1. 概念解释在电力电子设备中，反激变换器是一种常用的开关电源电路，其工作原理是通过变压器的反馈回路来实现能量的传输和转换。
而在反激变换器的设计中，为了提高功率因数和稳定输出电压，通常需要设计反馈回路补偿校正技术。
2. 补偿校正的重要性反激变换器的反馈回路补偿校正是非常重要的，它可以有效地改善系统的动态响应和稳定性，减小输出电压的波动，提高整体的性能。
补偿校正还可以减小电磁干扰和提高系统的抗干扰能力，为电子设备的可靠性和稳定性提供保障。
3. 补偿校正的原理在反激变换器的设计中，补偿校正一般通过调整反馈回路的参数来实现。
常见的方法包括增加相位裕度、调整增益和带宽、优化传递函数等。
通过合理地设计和调节反馈网络和控制电路，可以使得系统在不同工作状态下都能保持稳定的性能，并且具有良好的动态响应和抗干扰能力。
4. 实际应用在实际的电力电子设备中，反激变换器的反馈回路补偿校正技术得到了广泛的应用。
在电源适配器、电视机、计算机等家用电子产品中，都采用了反激变换器，而补偿校正技术可以有效地提高电源的效率和稳定性，保证设备的正常工作。
5. 个人观点对于反激变换器反馈回路补偿校正技术，我认为其在现代电子设备中具有非常重要的作用。
通过补偿校正技术的应用，可以使得电子设备具有更好的性能和稳定性，满足人们对于高品质电子产品的需求。
补偿校正技术也促进了电力电子领域的技术创新和发展，为行业的进步做出了重要贡献。
总结通过对反激变换器反馈回路补偿校正技术的深入探讨，我们可以发现这一技术对于电力电子领域的重要性。
补偿校正技术不仅可以提高系统的稳定性和性能，还能推动整个行业的发展。
在今后的电子设备设计中，我们应该更加注重补偿校正技术的应用，从而提升电子产品的品质和性能。
以上就是我对反激变换器反馈回路补偿校正技术的个人观点和理解，希望能够对您有所启发。
反激变换器反馈回路补偿校正技术在电力电子领域中扮演着至关重要的角色。
反馈校正
c 3.8 /1 12
c 13
2020/3/30
Automatic Control Theory
23
取 20dB / dec 过零分贝线，截止频率选为13（rad/s)
3 1/ 0.014 71.3 (rad / s)
2 4 (rad / s)
H 71.3 / 4 17.8
arcsin H 1 arcsin 16.8 63.3o
2020/3/30
Automatic Control Theory
1
串联 校正
G1 (s)
G2 (s)
前置放大、 功率放大
被控 对象
反馈 校正
Gc (s)
内反馈回路的传递函数
G2 (s) K1 /(T1s 1)
~ G2
(s)
1
G2 (s) G2 (s)Gc
(
s)
采用位置反馈 Gc (s) Kh
H 1
18.8
3 71.3 (rad / s) 40dB / dec 4 75 (rad / s)
低频段：2 4 (rad / s) 40dB / dec 0.35 (rad / s)
高频段：与原系统的高频段特性重合
2020/3/30
Automatic Control Theory
24
2020/3/30
Automatic Control Theory
5
2、一种典型反馈校正：测速-相角超前网络反馈校正
单纯的速度（微分）反馈校正存在降低系统增益的问题 改进的方法：速度（微分）反馈+超前校正网络 提高系统响应速度，不会降低系统增益
设计举例1：系统结构如图所示
R(s)
E(s)
具有微分负反馈的反馈校正
实验四 具有微分负反馈的反馈校正一、实验目的1、按给定性能指标，对固有模拟对象运用并联校正对数频率特性的近似作图法，进行反馈校正。
2、用实验验证理论计算结果。
3、熟悉期望开环传递函数为典型Ⅰ型的参数计算及微分反馈校正调节器的实现。
二、实验要求1．观测未校正系统的稳定性及瞬态响应； 2．观测校正后系统的稳定性及瞬态响应。
三、实验仪器设备1、TDN-AC/ACS 教学实验系统 一套2、万用表 一块 四、实验原理、内容及步骤1、原系统的原理方块图未校正系统的方块图如下所示：250(0.31)S S +()C S ()R S ×+-要求设计具有微分校正装置，校正时使用期望特性开环传递函数为典型I 型并使系统满足下列指标：放大倍数： 1.9v K =闭环后阻尼系数：0.70ζ=超调量： 4.3%p M ≤调节时间：0.3s T s≤校正网络的传递函数为：121cR CG R CS =+校正后的方块图为：1R R 021R CS R CS +250(0.31)S S +()C S ()R S ×+-×+-2、系统校正前后的模拟电路图+-+-+-100K20K20K20K10K10K1u3u ()R t ()C t图1 校正前系统模拟电路图+-+-+-100K20K20K10K10K1u3u()C t +-+-1R 100K100K()R t 200K200KC2R 1W 图2 系统校正后的模拟电路图五、实验结果1、未校正系统的性能指标 理论分析：系统的开环传函：()()2502500/30.31(10/3)G s s s s s ==++，对照二阶系统开环传函的标准形式：()()22nn G s s s ωζω=+，可得：无阻尼自然频率：12500328.87n s ω-== 阻尼系数：10/30.0582nζω==， 所以固有系统单位阶跃响应的超调量为：2exp()100%83.3%1p M ζπζ=-⨯=-调整时间 42.38s nt s ζω==实验中测得的未校正系统的阶跃响应曲线如下所示：由响应曲线可知：实测的系统的超调量为76.9% 调整时间为1.387s 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(3)局部闭环必须是稳定的。从理论上讲，小闭环不稳定， 可以靠大闭环的串联校正装置的作用使系统稳定工作。但实 际调试过程中，总是先接通和调试小闭环，而不稳定的小闭 环无法调试，致使整个调试工作无法进行。因此必须使小闭 环稳定，并希望有20度以上的相角稳定裕量。大闭环的校正 装置用来进一步完善整个系统的静态、动态特性。另外，局 部闭环所包围的惯性环节，一般不超过两个。 在大中型系统或性能要求比较高的情况下，多采用并联反馈 校正。
这种近似方法在20lg | G2 ( jω)Gc ( jω) |= 0 的频率附近产生 的误差较大。由于在系统剪切频率附近的频率特性对系统的 20 动态特性影响最大，所以若 lg | G 2 ( jω )Gc ( jω ) |= 0 的频率与 系统的剪切频率相距较远，此误差也不会对系统性能带来明 显的影响。
反馈校正的特点及应注意的问题： (1) 反馈校正比串联校正有其突出的特点，在一定条件下能 完全取代被包围环节，从而消除原系统中不希望有的特性及 由于参数变化及各种干扰给系统带来不利的影响（例如非线 形因素及噪音干扰等），被包围部分元件的要求也可降低一 些。 (2) 能等效地改变被包围环节的动态结构、参数。采用比例 反馈（又称硬反馈）可以将积分环节变成惯性环节，将惯性 环节的时间常数减小,有利于提高系统稳定性及加快响应速 度。。但硬反馈同时降低系统的放大倍数而增大稳态误差。 为使系统精度不下降，常采用微分反馈（又称软反馈）。对0 型系统采用一阶微分反馈 .
G
' 2
从上式可知，在 |G2(jω) (jω)| ≥ 1的频带内，有 (jω)≈1/ (jω) 在这种情况下，系统的特性几乎与被系统包围的环节无 关。而对于满足|G2(jω) (jω) | ≤1 的频带，则有
(jω)≈ G2(jω) 它表明反馈校正不起作用。 由于反馈校正的上述特点，就可以适当选择反馈校正装 置的结构和参数，使系统开环频率特性发生所期望的变化，以 满足性能指标要求。 用频率特性设计反馈校正装置时，可利用下述近似式去 设计 (jω)≈1/ (jω) 当
第四节 反馈校正
反馈校正的特点是采用局部反馈包围系统前向通道中一 部分环节以实现校正其系统结构如图5-34。图中被局部反馈 包围部分的传递函数是：
GZ ( s ) G (s) = c 1 + G Z ( s )GC ( s )
其频率特性为
G 2 ( jω ) (jω)= 1 + G 2 ( jω )G C ( jω )
教学学时：2学时 目的要求：掌握反馈校正。 知识要点：1.反馈校正的特点 2. 反馈校正的传递函数 3. 反馈校正的特点及应注意的问题 教学步骤：首先讲授反馈校正的传递函数，然后举例进一步解 释。最后讲授馈校正的特点及应注意的问题。 教学手段：多媒体教学，实验教学。 课后作业：5—16，5—18 板书或旁注： 1.反馈校正的传递函数及其频率特性。 2.反馈校正的特点及应注意的问题。 3.举例。 教学内容:
' | G 2 ( jω )G ( jω ) | 》 1
或
20 lg | G2 ( jω )Gc ( jω ) | 》 0
G‘2 j ω ) ≈ω ) G c ( j ω ) 《1 |
或
20 lg | G 2 ( jω )G c ( jω )〈〈 0 |