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1、自动控制原理电子教案 第六章 控制系统的校正教学目的：在给定系统性能指标(控制要求)下，通过串联、并联、局部反馈以及前馈等控制结构对闭环系统进行设计，以期达到设计要求，本章系统设计所依赖的主要方法是根轨迹法和频率特性法。主要内容：一控制系统的品质指标二控制系统设计的一般方法三Bode图方法1相位超前校正2相位滞后校正3相位超前滞后校正四希望特性五反馈校正六根轨迹图法6-1 校正的概述1. 自动控制系统的设计2. 校正和校正装置 校正装置:为改善系统性能所增加的环节. 校正:合理确定符合系统要求的校正装置的形势和参数的过程.3. 常用的校正方法: 频率特性法，根轨迹法4. 校正的方式: 串联校正
2、，并联反馈校正6-2 校正方法和校正装置. 控制系统的校正方式:串联,并联反馈,综合.一、超前校正装置. 其相频特性在0范围内为正相角. 无源超前校正网络: 频率特性为： 二、滞后校正装置 其相频特性频率范围内为负相角.无源滞后校正网络. , 滞后校正装置的作用: 低通滤波. 能抑制噪声. 改善稳态性能. ,抗噪声能力 .一般=10. 为不使滞后相角影响,一般取.三. 滞后超前校正装置 ， 超前 滞后同时具有滞后环节和超前环节的特点.四. PID有源校正装置. PID控制器. 理想运放: 1. P控制: .2. D控制: 3. I控制: 4. PD控制: ， PD有助于增加系统的稳定性.PD串
3、入系统增加了一个零点,提高了系统的阻尼.可改善暂态性能.5. PI控制: ，PI提高了系统按稳态误差划分的型. 6.PID控制 6-3 频率特性法串联超前校正1校正的作用.2频率特性法校正的指标： 开环： 闭环： 3频率特性的分段讨论： 初频段： 反映稳态特性. 中频段: 反映暂态特性,附近. 高频段: 反映抗噪声能力. 4时域指标与频域指标的转换: .超前校正:实质: 步骤: 1.根据对的要求确定K. 2.绘原系统的Bode图并求 3.计算需添加的相角超前值： 4令。可考虑用有源校正或二级无源校正网络. 5找到 6确定超前校正装置的传递函数 7绘出校正后的Bode图,验证 作用：增大了c，增
4、加了，改善了系统的暂态性能，使%明显下降6-4滞后校正作用: ., .步骤:1. 根据系统要求确定K2. 绘原系统Bode图,求3. 求出处的转折频率 修正值 补偿滞后校正带来的相位滞后.4. 5. 取 6绘校正后的Bode图,检验6-4滞后超前校正滞后超前校正的一般做法:1. 根据K作原系统的Bode图.2. 取合适的.3. 根据选滞后校正,4. 据滞后环节,计算超前校正的,超前环节根据确定.5. 检验6-7 根轨迹法校正当性能指标为时域形式时,用根轨迹法校正.根轨迹校正的实质: 引入适当的校正装置,利用其零、极点改变原有系统的根轨迹形状，使校正后的根轨迹通过希望闭环主导极点。一 超前校正。
5、 原系统的根轨迹在系统闭环主导极点右侧，用超前校正。步骤：1.确定的位置 2.绘原系统根轨迹 3.计算 4.确定 5.绘校正后系统根轨迹二.滞后校正.将滞后装置的零.极点配置在虚轴附近,并相互靠近,这样很小,但很大,可达到改善稳态性能但不影响暂态性能的目的.步骤: 1.绘原系统根轨迹. 2.确定 3.计算处 4.计算:根据 5.确定: 以作一条与等线夹角的线与实轴 交点为 6.绘校正后根轨迹,检验是否符合要求.三.滞后超前校正步骤: 1.确定 2.计算超前的 3.确定滞后的 4.绘校正后根轨迹,定?作业：6-1，6-73cce92289e349365761e15ce981b9c0a.pdf 第 7 页 共 7 页
