自动控制原理6.4 反馈校正

相位超前，故称超前校正装置
由 d 0 可求得
d
m时的 m
1
T
，m

tg1
1 2
超前网络（续）
§6—2 常用校正装置及其特性
实际上 m
1
T 2
11
T T
21
即2 1 T 1 ,m T 1
1 T
1 T 2

(可见：m在1和2的几何中点)。
重点与难点
重点
• 1、常用校正装置及其特性 • 2、串联综合校正—超前、滞后、
滞后—超前、希望特性法 • 3、并联综合校正
难点
校正方法与步骤
本章引言
设计控制系统时首先根据实际生产的要求选 择受控对象，如温控系统选温箱，调速系统选电 机等等；然后确定控制器，完成测量，放大，比 较，执行等任务。但实际生产会对系统各方面的 性能提出要求：时域— %，ts , Kv , K p , Ka 等，频 域— M0, Mr ,b,c , , Kg 等。当把受控对象和控 制器组合起来以后，除了K可作适当调整外，其 它都有自身的静、动态特性——称为不可变部分； 设计的第三步是确定控制方式——开环、


% 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
§6—1 系统校正的基本概念
一、定义： 给系统附加一些具有某些典型环节的电网络，
模拟运算部件及测量元件等，靠他们的配置有效的 改进系统性能，称为系统校正。
二、类型：
1、串联校正：一般接在系统测量点之后和放大器 之前，串接于系统前向通道之中。
2、反馈校正：一般接于系统局部反馈通道中。
§6—1 系统校正的基本概念
本章引言（续）
闭环、复合控制等；第四步是分析系统性能——时 域、复域、频域均可，若满足要求，皆大欢喜，但 概率很小，一般不满足要求，这时可在允许范围内
调整K，K增大ess减小，但稳定性降低，若仍不满
足使要 求 0，，只不能稳设，法若改K进。如：，按但eessss设增计大的又K不可满能足。 所以K不能减小，只能引入附加装置——校正装置。
tgm

1 2
sinm
tgm 1 1 tg2m 1
则有 1 sinm , 1 sinm
1 1 sinm 1 sinm
§6—2 常用校正装置及其特性
超前网络（续）
可见： m .
且Lc m 20lg 20lg
1

10log
3、实用方式：

Gc
(s)


Ts 1
Ts 1


1
低频段 L 20lg 0
出现低频下降，串入系统会使K减小，ess增加。
实用中可让放大器的放大系数增加
四、基本控制规律：
一般采用比例、微分、积分等基本控制规律或采 用这些基本控制规律的某些组合，如PD、PI、PID等， 利用它们相位超前或滞后、幅值增加等作用以实现对 被控对象的有效控制。
6—2 常用校正装置及其特性
一、无源校正网络 ㈠ 超前网络（微分性质）
Z1 C
Z1

R1 R1Cs 1
Z2 R2
m
0.5
00
超前网络（续）
§6—2 常用校正装置及其特性
Lc 20lg 20lg 1 2T 2
20 lg 1 2 2T 2
转折
1

1 T
2

1
T
c tg1T tg T
特点: 0 ， 0
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
6
0.5
14
0.2
20
0.2
m
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
T R1C
j
则Gc
s



Ts 1
Ts 1
s 1

s
T 1
sz s p
T
p
z
0
且z 1 p 1
T
T
1
1. 幅相特性：
§6—2 常用校正装置及其特性
Gc j
1 2T 2 tg1T tg1 T 1 2 2T 2
第六章 控制系统的校正
§6—1 系统校正的基本概念 §6—2 常用校正装置及其特性 §6—3 串联校正 §6—4 反馈校正 §6—5 复合控制
主要内容
• 1、校正的概念及类型 • 2、常用校正装置及其特性 • 3、串联综合校正—超前、滞后、滞后—超
前、希望特性法 • 4、并联综合校正 • 5、复合控制校正
校正类型（续）
串联校正
控制器 对象 反馈校正
3、复合控制：在第三章减小ess的措施中已经讨 论过，有按给定补偿和扰动补偿两种方式。
§6—1 系统校正的基本概念
三、校正中使用的性能指标：
Leabharlann Baidu
1、二阶系统频域指标与时域指标的关系：
Mr 2
1 0 0.707
1 2
r n 1 2 0 0.707
tg1
2 1 4 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）