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1、五、并联校正和复合校正五、并联校正和复合校正l 并联校正（反馈校正并联校正（反馈校正 ） G1(s)G2(s)Gc(s)Xi(s)Xo(s) 反馈校正的基本原理反馈校正的基本原理第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering骂困模漳裙沁苫灰姑含奈岗粗秃敲物树筐降萄被仗辉软掀键棍魁褥助晦细反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正上式表明，当局部反馈回路的开环增益远小于上式表明，当局部反馈回路的开环增益远小于 1时，该反馈可认为开路，已校正系统与未校时，该反馈可认为开路，已校正系统与未校正系统特性几乎一致；正系
2、统特性几乎一致；第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering面颁邮罚淑车沛秸著贸碴孺徘挂虹鼓拟钟捧粤讣纪寻馏虑奥蹲蜂岛吠高西反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正当局部反馈回路的开环增益远大于当局部反馈回路的开环增益远大于1 时，局部时，局部反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置，校反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置，校正后系统的特性几乎与被反馈校正装置包围的正后系统的特性几乎与被反馈校正装置包围的环节无关。环节无关。因此，因此，适当选择反馈校正装置的形式和参数，适当选择反馈校正装置的形式和参数，可以消
3、除未校正系统中对系统动态性能改善有可以消除未校正系统中对系统动态性能改善有重大妨碍作用的某些环节的影响，使已校正系重大妨碍作用的某些环节的影响，使已校正系统的特性发生期望的变化。统的特性发生期望的变化。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering你甜坞唉碍卒颅月至拆汪各母亢趟涤排肢临脆岿饯巧埂撅尿洒奋秒窖垮菊反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正若若|G2(j )Gc(j )| 具有下图所示的特性，则就可具有下图所示的特性，则就可利用反馈校正利用反馈校正保持原系统的低频和高频特性不保持原系统的低频和高频
4、特性不变（即系统的稳态性能和抗干扰能力不变）。变（即系统的稳态性能和抗干扰能力不变）。通过将中频段改造通过将中频段改造为为G1(s)/ /Gc(s) ，达，达到改善系统动态性到改善系统动态性能的目的。能的目的。20lg|G2(j )Gc(j )|120第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering资龚峨阅古蚂疟涧捌则蘸遮咐绒鹤哼请爆钒颜窄却履晨禄摹形儒跑绎饭催反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正 反馈校正的基本作用反馈校正的基本作用q 减小被包围环节的时间常数减小被包围环节的时间常数KcG2(s)Gc(
5、s)X1(s)X2(s) 位置反馈位置反馈等效环节仍为惯性环节，但等效环节仍为惯性环节，但开环增益及时间常开环增益及时间常数均减小数均减小1+K2Kc倍。倍。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering搓哥刀荫坡枕输碉辜俘澈要肪侵箕窟胞翅独范擂了烹稠茫囚伯丘斋祁杉浦反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正KcsG2(s)Gc(s)X1(s)X2(s) 速度反馈（软反馈）速度反馈（软反馈）等效传递函数与未校正前相同，但等效传递函数与未校正前相同，但开环增益及开环增益及时间常数均减小时间常数均减小1+K2Kc
6、倍倍。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering坠锈忍琐袋迫哑婆龟彻牢润靖挺蚊谦瞅鹿酌罚踞烯瓢坝挪球讣断束济疼垫反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正q 降低对被包围元件参数变化的敏感性降低对被包围元件参数变化的敏感性G2(s)Gc(s)X1(s)X2(s)无反馈时：无反馈时：若若G2(s)由于元件参数的变化引起由于元件参数的变化引起 G2(s)的变的变化量，则由此引起的输出变化量为：化量，则由此引起的输出变化量为： X2(s) = G2(s)X1(s) 第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正
7、College of mechanical & electronic engineering克见战鲤钎凿搜即勾淖五屿厅钎岔煎纽太绚确乡喊克携色葱粗洲蒲胡搪祥反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正引入反馈校正后：引入反馈校正后：G2(s)产生产生 G2(s)的变化时，输出为：的变化时，输出为： 一般一般 |G2(s)| | G2(s)|，则：，则： 第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering筒份谐敬呛孝洛凉妒龙隧赛偿评限娜中敛喊缴亡燥晰割场匣疹谗拼畦桑六反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正从而：从而：
8、显然，显然，由由G2(s)的变化引起输出变化量比校正前的变化引起输出变化量比校正前减小了减小了|1+G2(s)Gc(s)|倍。倍。一般，系统不可变部分的特性，包括被控对象在一般，系统不可变部分的特性，包括被控对象在内，其参数稳定性与其自身因素有关，无法轻易内，其参数稳定性与其自身因素有关，无法轻易改变；而反馈校正装置的特性及元件的参数稳定改变；而反馈校正装置的特性及元件的参数稳定性可由设计者选择，因而，性可由设计者选择，因而，反馈校正的这一特性反馈校正的这一特性可有效降低系统对参数变化的敏感性。可有效降低系统对参数变化的敏感性。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of
9、 mechanical & electronic engineering文柄挤住楚戈蚤腑彦龟曳卯列圈蓉箱名撑愿酿瓣辐然办叭增陷承吁撵腮佬反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正q 等效替代串联校正等效替代串联校正KcG2(s)Gc(s)X1(s)X2(s) 位置反馈位置反馈串联超前校正串联超前校正第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering肺践隧肛钙惟舱女庙辈唆诊幼蘑弯恭苦同专床妇膛誉辆灸检拥芯铺搏即椅反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正 速度反馈速度反馈KcsG2(s)Gc(s)X1(s)X2(s)串联
10、超前校正串联超前校正第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering垛棠星镀恬琢吩拄党柿廊矾疑蒲薄誉恋副户铭棍矗顾怠陌撰蒲虫脑钠衍锯反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正 近似速度反馈近似速度反馈G2(s)Gc(s)X1(s)X2(s) T2，1+ rK2 1滞后超前校正滞后超前校正特点：不特点：不降低开环降低开环增益。增益。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering坐喳缄圈题赐籍云恢膀拌柳低叔弄簇破惫虐隋器莉口
11、烂涩澈认硕琵佯大馁反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正 反馈校正与串联校正的比较反馈校正与串联校正的比较q 一般，串联校正比反馈校正简单，但串联校一般，串联校正比反馈校正简单，但串联校 正对系统元件特性的稳定性有较高的要求。正对系统元件特性的稳定性有较高的要求。q 反馈校正对系统元件特性的稳定性要求较低，反馈校正对系统元件特性的稳定性要求较低， 因为其因为其减弱了元件特性变化对整个系统特性减弱了元件特性变化对整个系统特性 的影响的影响；但反馈校正常需由一些昂贵而庞大；但反馈校正常需由一些昂贵而庞大 的部件所构成，对某些系统可能难以应用。的部件所构成，对某些系统可能难以应用。q 反馈校正可以起到
12、与串联校正同样的作用。反馈校正可以起到与串联校正同样的作用。 且具有较好的抗噪能力。且具有较好的抗噪能力。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering朴憎侈噎踊吉街叛布慈榜枝填淘斤揉理获诵狐蝴苛分育戮项烯蠕乞泛站啸反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正 反馈校正的设计反馈校正的设计G1(s)G2(s)Gc(s)Xi(s)Xo(s)G3(s)H(s)未校正时系统的开环传递函数：未校正时系统的开环传递函数： G0(s) G1(s)G2(s)G3(s)H(s)第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正Co
13、llege of mechanical & electronic engineering瘦逃秽言艾钉论爷斟尝彪泳缸活件冰独视伊涕梅修哉国抓降戈棒团解竣梗反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正加入反馈校正后系统的开环传递函数：加入反馈校正后系统的开环传递函数：q 当当|G2(j )Gc(j )| 1时时第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering吹迎掷回本澎追枯搅压熟湍疥衔啊刻祖陪霜综捂孵勾酉纵茎俘炯眯邪烹脾反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正上式表明，在上式表明，在|G2(j )Gc(j )| 1的频带
14、范围内，的频带范围内，反馈校正装置的频率特性：反馈校正装置的频率特性：Lc( ) L0( ) L( ) L2( )由于由于L0(j )、 L2(j )均为已知，而期望的开环传均为已知，而期望的开环传递对数频率特性递对数频率特性L(j )可以由给定的性能指标要可以由给定的性能指标要求获得，因此，可以方便地确定出求获得，因此，可以方便地确定出Lc(j )。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering炸写提侄桨螟阮惮咏昧闪骸栏副活袋侗织棱辖汰挞萌肃锯欢欢矩须纤藐昭反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正在上述综
15、合设计过程中应当注意：在上述综合设计过程中应当注意：q 局部反馈回路必须稳定。局部反馈回路必须稳定。q 由于由于|G2(j )Gc(j )| 1，故在受校正频段要求：，故在受校正频段要求：Lc( ) + L2( ) L0( ) L( ) 0L0( ) L( )越大，校正装置精度越高。越大，校正装置精度越高。第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering毖问引坛牟妊筛宁怯匈鹏锁信沮粤养凡作史心砖太瑞照魂淫掷织扬赏瑟话反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正实际设计时，也可先采用串联校正方法得到满实际设计时，也
16、可先采用串联校正方法得到满意的已校开环传递函数，然后用等效的局部反意的已校开环传递函数，然后用等效的局部反馈校正来实现。此时，馈校正来实现。此时，Gc(s)求法如下：求法如下：第六章第六章 系统的性能与校正系统的性能与校正College of mechanical & electronic engineering踞教辉搅淌人吨晋岭浆卖竹割殿橇腕姓亡奈绘烈敢萄坠尼憋委宋掏禾姥兔反馈校正和复合校正反馈校正和复合校正l 复合校正复合校正 复合控制的概念复合控制的概念q 基于误差控制的缺点基于误差控制的缺点 只有当系统产生误差或干扰产生影响时，只有当系统产生误差或干扰产生影响时， 系统才被控制以消除误差的影响。系统才被控制以消除误差的影响。这样，若系统包含有很大时间常数的环节，这样，若系统包含有很大时间常数的环节，或者系统响应速度要求很高，调整速度就或者系统响应速度要求很高，调整速度就不能及时跟随输入信号或干扰信号的变化。不能及时跟随输入信号或干扰信号的变化。从而当输入或干扰变化较快时，会使系统从而当输入或干扰变化较快时，会使系统经常处于具有较大误差的状态。经常处于具有较大误差的状态。第六章第
