第六章线性系统的校正方法

1、126.1 综合与校正的基本概念综合与校正的基本概念原系统控制器控制对象校正系统原系统校正装置 能使系统的控制性能满足控制要求而有目的地增添的元件称为控制系统的校正元件或称校正装置.图61 系统综合与校正示意图36.2 常用的校正装置及其特性常用的校正装置及其特性6.2.1 校正装置的连接方式:46.2.2 常用校正装置及其特性5R1R2C1 图6-2 无源超前网络UoUi122(1)( )(1)ZZTsG saZaTs12121TR CRaRR式中复阻抗221111111RZCsRRCsRZ6UiUoR1R2C图6-3 无源滞后网络11221221,1( )1cZRZRcsZZTsG sZT

2、s21221TR cRRR2. 滞后校正网络7R1R2C1C2U1U21212(1)(1)( )(1)(1)cTsT sG sTsT s11122221,TRCTR CTT取12112212(1)TTRCRCRC取1212(1)(1)()(1)(1)cjTjTG jTj Tj 上述滞后 超前校正环节的频率特性为：3. 滞后-超前校正网络图6-4 滞后-超前网络86.3 串连校正96.3.1 串联超前校正串联超前校正对系统的影响串联超前校正对系统的影响增加了开环频率特性在剪切频率附近的正相角,可提高系统的相角裕度;减小对数幅频特性在幅值穿越频率上的负斜率, 提高了系统的稳定性;提高了系统的频带宽

3、度,可提高系统的响应速度。106.3.2 串联滞后校正串联滞后校正对系统的影响串联滞后校正对系统的影响在保持系统开环放大系数不变的情况下，减小剪切频率，从而增加了相角裕度，提高了系统相对稳定性；在保持系统相对稳定性不变的情况下，可以提高系统的开环放大系数，从而改善系统的稳态性能；由于降低了幅值穿越频率,系统宽带变小，从而降低了系统的响应速度，但提高了系统抗干扰的能力。11126.4 反馈校正 在控制系统的校正中，反馈校正也是常用的校正方式之一。反馈校正除了与串联校正一样，可改善系统的性能以外，还可抑制反馈环内不利因素对系统的影响。 )(sH 图61表示一个具有局部反馈校正的系统。在此，反馈校正

4、装置 反并接在 的两端，形成局部反馈回环（又称为内回环）。为了保证局部回环的稳定性，被包围的环节不宜过多，一般为2个。 )()(32sGsG图65 具有反馈校正的系统E(s)G1 (s)H(s)Y(s)R(s)G4 (s)G3 (s)G2 (s)1314a)增加低频增益 b)改善中频段特性 c)兼有前两种补偿15第二节 校正装置及其特性161( )1CTSGSTS2121RRR17校正环节的相频特性为arctanarctancTT （ ）( )0cdd 1mT令可得最大相位超前角对应的频率为而 1111lglglg2TTT112sin112m1 sin1 sinmm18图76 相位超前校正网络

5、对系统的影响191( )1CTSGSTS1221RRR1mT1sin1m1 sin1 sinmm20121211( )11CTST SGSTT SS21( )( )( )frZ SG SZ S221( )( )(1)( )fCrZSGSK TSZ S 传递函数为负号表示输出信号与输入信号方向相反，而不是出现一个负的放大倍数 2324传递函数为11( )(1)( )( )fCrZSTSGSKZSTS 比例积分调节器，由于存在积分环节，提高了系统阶次，使系统的稳态性能得到很大改善，但同时对系统的稳定性产生不利影响。2526传递函数为123( )(1)(1)( )( )fCrZSTST SGSKZST S 比例微分校正能改善系统动态品质，但在高频段的抗干扰能力下降。比例积分校正能改善系统的稳态性能（稳态精度但又使稳定性变差。272829()G jm510m要求补偿原有（ ）4）计算 值 1 sin1 sinmm5）在未较正系统玻德图上寻找与幅值等于 对应的频率，该点作为新的增益交界频率 。20lgdBc6）确定超前网络的转角频率12111,cmTTT307)将系统增益提高 倍，确定校正装置的传递函数11()1cjTGjj T 8)确定超前校正网络参数3132()180512c 要求补偿（ ）4）相位滞后校正环节的零点转角频率 应远远的低于已校正系统的