第六章 控制系统的综合与校正

－校正
二.常用校正方法介绍
1、串连校正
如 果 校 正 元 件 与 系 统 的不 可 变 部 分 串 联 起 来 ，如 图 所 示, 则 称 这 种 形 式 的 校 正 为串 联 校 正 。
R(s) + -
Gc (s)
C(s)
G0 (s)
H(s)
串联校正系统方框图
图 中 的G0 (s)与Gc (s)分 别 表 示 不 可 变 部 分 及校 正 元 件 的 传 递 函 数 。
选择系统的执行元件、测量元件、放大器等，这些是构成控制器 的基本元件，它们连同被控制对象，组成了控制系统的基本部分。
－控制系统的不可变部分或原有部分
在大多数情况下，仅靠调整系统不可变部分的放大器增益不能同时满 足给定的各项性能指标，有时系统甚至是不稳定的。这时，必须在系统中 引入一些附加装置来校正系统的特性，使其全面满足各项性能指标。
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第六章 控制系统的综合与校正
§6-1 关于控制系统校正的概念 一.问题的提出
控制系统的组成：被控对象＋控制器 控制系统设计的基本要求： （1）选择性能指标
性能指标通常与系统的控制精度、相对稳定性及响应速度有关。 ①时域特征量：ζ、σ%、ts 、tr及esΒιβλιοθήκη Baidu ②频域特征量：Lg、γ、Mp 和ωb
（2）进行系统的初步设计
（1）增加开环极点：根轨迹右移 效果：降低系统的稳定性，增大系统的调节时间。
（2）增加开环零点：根轨迹左移 效果：提高系统的稳定性，减小系统的调节时间，改善系统的暂态性能指标。
2、基本思想：－根据性能指标的要求确定闭环主导极点。
通常闭环系统的主导极点位置不在系统的根轨迹上。通过引入零极点位置适 当的校正装置，以改变原来系统的根轨迹形状，迫使已校正系统根轨迹通过希望 主导极点位置，并使系统的实际主导极点位置与希望主导极点位置重合，然后根 据闭环主导极点的位置确定放大系数和其他参数。
H(s)
反馈校正系统方框图
优点：（1）所需元件数较串联校正少。
因为反馈信号通常由系统输出端或放大器的输出级供给，信号是从高功率点 传向低功率点，一般无需附加放大器。
（2）可以抑制系统参数波动及非线性因素对系统性能的影响。
在性能指标要求较高的控制系统中，常常兼用串联校正和反馈校正两种方式。
3、复合校正
优点：简单，也比较容易对信号进行各种必要形式的变换。
（1）无源串连校正 （2）有源串连校正
2、反馈校正
如果从系统的某个元件输出取得反馈信号，构成反馈回路并在反馈回路内
设
置传
递
函数
为GRc(s()s )+的 校
正元
件，则
+
称这
种校正
形式
C(s)
为
反馈
校正
。如图
所示
-
G1(s) -
G2 (s)
Gc (s)
在反馈控制回路中，加入前馈校正通路，组成有机整体。
R(s) Gc (s)
E(s) G0 (s)
-
C(s)
H (s)
(a)前馈校正（对给定值处理）
Gc (s)
N (s)
C (s) G(s)
(b)前馈校正（对扰动的补偿)
校正的另外一种方法 －根轨迹法校正
1、基本原理 －增加系统的开环零极点可以改变根轨迹的形状