自动控制原理课件第六章第1次课

1绘制其Nyquist曲线2若使系统的幅值裕度为20dB，K应为何值？3第六章线性系统的校正方法系统分析：在系统的结构、参数已知的情况下，计算出它的性能。系统校正：在系统分析的基础上，引入某些参数可以根据需要而改变的辅助装置，来改善系统的性能，这里所用的辅助装置又叫校正装置。

一般说来，原始系统除放大器增益可调外，其结构参数不能任意改变。这样的系统常常不能满足要求。如为了改善系统的稳态性能可考虑提高增益，但系统的稳定性常常受到破坏，甚至有可能造成不稳定。为此，人们常常在系统中引入一些特殊的环节——校正装置，以改善其性能指标。46-1系统的设计与校正问题1、控制系统的性能指标

稳定性－－是系统工作的前提，

稳态特性－－反映了系统稳定后的精度，

动态特性－－反映了系统响应的快速性、平稳性。

人们追求的是稳定性强，稳态精度高，动态响应快。不同域中的性能指标的形式又各不相同：1）时间域性能指标（稳态和动态）位置误差系数速度误差系数加速度误差系数稳态误差5动态性能指标：2）频率域性能指标开环频域指标：与时域指标间的关系：二阶高阶6闭环环频域指标：782、常用的几种校正方式：从校正装置在系统中的连接方式来看，可分为：串联校正反馈校正9前馈校正（按输入方式）（按扰动方式）10

校正类型比较：串联校正:

分析简单，应用范围广，易于理解、接受。反馈校正:

常用于系统中高功率点传向低功率点的场合，一般无附加放大器，所以所要元件比串联校正少。另一个突出优点是：只要合理地选取校正装置参数，可消除原系统中不可变部分参数波动对系统性能的影响。在特殊的系统中，常常同时采用串联、反馈和前馈校正。11串联校正和反馈校正

分析法系统的固有特性一种补偿装置分析和经验验证性能指标选择参数

综合法系统的固有特性期望开环系统特性系统的性能指标确定补偿装置的结构和参数３.控制系统的校正方法通常有两种：126-2一、串联超前校正中频段的幅频特性的斜率为-20dB/dec,并具有较宽的频带，这一要求是为了系统具有满意的动态性能；高频段要求幅值迅速衰减，以较少噪声的影响。低频段的增益满足稳态精度的要求；

频率法对系统进行校正的基本思路是：通过所加校正装置，改变系统开环频率特性的形状，即要求校正后系统的开环频率特性具有如下特点：131、无源超前校正装置图6.1RC超前补偿网络141、无源超前校正装置图6.1RC超前补偿网络分度系数时间常数15时间常数：分度系数：说明：（1）采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降倍因此需要提高放大器增益加以补偿。图6.2带有隔离放大器的无源超前校正网络此时的传递函数：16（２）超前校正装置的幅频和相频特性显然，超前网络对频率在之间的输入信号有明显的微分作用，在该频率范围内；输出信号相角比输入信号相角超前，超前网络的名称由此而得。1720dB/dec图6.3超前补偿网络对数极坐标图18在最大超前角频率处具有最大超前角最大超前角频率：求导，19正好处于频率与的几何中心的几何中心2020dB/dec2122如果需要大于串联来实现，并在所串联的两个网络之间加一隔离放大器，以消除它们之间的负载效应。