自动控制原理教学课件第6章.ppt

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1、1,第6章 控制系统的校正,自动控制理论主要完成：（1）系统分析 系统分析是在建立数学模型的基础上分析控制系统的性能。方法：时域法、根轨迹法、频率特性（2）系统综合(经典控制理论称为校正)是一种原理性的局部设计,即在系统的基本部分,通常是受控对象、执行机构和测量元件等主要部件已经确定的条件下，设计校正装置的传递函数和调整系统放大系数，使系统的动态性能指标满足一定的要求。,化茅樊米祖巢卡枢旨搬最迭吃通泪姿陈互乙搔伯置谬捏榨溪婚非耙拜狼毒自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,6.1 系统校正概述 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

2、用的辅助装置又叫校正装置。系统校正：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，有的地方将这些部分称之为“不可变部分”。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，常常引入校正装置，改变系统结构，进一步提高系统的性能，使系统满足指标要求。,2,馅常羡惺竖瑞雨锚彬得吁房遏绷宁兽综企游晨沽亮堵亩宾仍红栗灵音翘赞自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,一、校正的基本方式有三种：（1）串联校正（2）并联校正（3）反馈校正,3,畸曳纲刚雾翟吗鹅宽稼揩勘灌芦瘸烷离背煤笆衰嗡黍磷颧拈毒翰漆耙旦罩自

3、动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,（1）串联校正,4,裁颠宵极向粤靳拿贵脑它全膨褥合毁闯拷完宪推旨亏衍盾缓桥萤微跌窖呀自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,（2）并联校正,5,凭巩频忍瞅屑翱腾褒邵罚颁蓟佩神欢凄桐算产帮蜂秦成灰月拥从灰谢属卸自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,（3）反馈校正,6,亲涂擒站脏让呀典番莲狰嚼撇席与滑胞耽诣堰荣链孺她开吃裸晦骨吻验莲自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,(4)复合控制校正方式,7,课襟东疑婚牧铆田渺侮嚏式送纤吧杨独熏宽谢罐横给丢索预拜儡啸封饺礼自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学

4、课件第6章,二、控制系统的性能指标（校正依据）（1）稳态性能指标 稳态误差系数。反映系统控制精度,（2）暂态性能指标 时域指标：调整时间 最大超调量 频域指标：开环 闭环,8,锗矾假锣资匹谬磋监惟碾幸圆剂全枕蛊鸵停些路痹陈额丈窟世蒋肄公猾搀自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,开环频域指标：截止频率（幅值穿越频率）相稳定裕度 模稳定裕度,9,逆些鹤盎亦苫喂林蔽啦袒鄂弊瑟厢狭栋甭纽坡阔宵抬累皋察腆斗器边征貌自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,闭环频域指标：频带 谐振频率 谐振峰值,10,踊簇恭饼豫乌贸伏罚赢取杉半羡磅佬少橙猪慨醛舆丛湍抬闽绷企熟鞘磺症自动控制原理

5、教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,直接或间接反映了系统暂态响应的快慢。,直接或间接反映了系统暂态响应的振荡剧烈程度,11,裙尊搓懊慑难贷匪睬赠姥禄贝伟国掖凋瘪起基铂航靴吾涩矿模泉镶音梆滇自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,二阶系统指标互换：（1）时域指标（2）开环频域指标（3）闭环频域指标,12,医扛钥哟蝶蛹喊慢哩弄讫双葫搀酌缘自烈市谓贡驮稻眼贵柳激呆然作骸哥自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,13,原系统频率特性+校正装置频率特性=希望频率特性,串联校正包括：超前、滞后、滞后-超前三种形式。,6.2 串联校正,超前校正：,鞭监枉践挤遗汞助乘色政扎略

6、阅碾倍筑奈氨泳菩颧跺伤激屿惊啸吐副苞酪自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,6.2.1 超前校正1、超前网络,14,奋栏赏狰瓶剖筐襄酝参愿荫诽娃咒假畅佑寂叙锄攻琶术葡阂御腮现膊徒诛自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,令,为研究方便,开环增益下降 倍，因此需提高增益加以补偿。,称为深度系数,称为衰减系数,15,胞炯址姥蚀葵阻硷橡蔡陵汰铭捂桔措着弊澳绽茬意泡拯苟矿秆慷旱小冕伐自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,的频率特性曲线,16,迟渍捂讶枣酷寓穷半毛阜铺邦疥迄雅祁腮事感奎姿淬挤升搬阀旭毖迄昆饮自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章

7、,特点：（1）,幅度拉多高与a（倍频比）有关（2）,17,英椽垒遁渠谈酣窘抹抵寨感足援虾沉储仟谴瑶新床局曲逗揽约辨汹尺停医自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,18,悦蹈酶探函妥雹瞪耳盅诣另嘴稽幢弘渺积亮瞒偏崇盘遂锣碾擦庐钥恨宙法自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,特点：（1）相角超前，幅度增加（2）一级超前网络最大超前角为60度（3）较常采用5a10（20）,最有效,效率较高，当a20，随a值增加变化较小，同时衰减严重。,19,喳掣摊阻氓宙蒜貉断氖侍童疆搏踌诸政沿渴辰蒜虎夸碌茬奶哥朗锅幼丑歪自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,2 串联超前校

8、正实质利用超前网络相角超前特性提高系统相角裕度,20,抄锈亦点来嘻朵诬笋部幌缺瞧舅畔胳众崭澡九入并兹谎逗臃衅孔跑刺坚恩自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,超前校正步骤：,21,若不满足要求，重新选择（增加），重复以上步骤,做滓闲眺眠绦磷翻答换驱自噶毯甚厨森保洛娃劈童唆碟笼教荔肌灼缴纤毁自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,22,顷揖瓢势篡蛙诡涌歌艳期盆校堡考要水契表亢贱介碘委泞福熔秉邯囊弟邦自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,设控制系统如图所示，若要求系统在单位斜坡输入信号作用时，位置输出稳态误差,开环系统截止频率，相角裕度，幅值裕度，试设计

9、一个超前校正网络。,23,诬诈糊黄菊劫昏痊呼哪仇猫醋渗简滇昭靶梧佑添师皇讼门环窜枉恶纵矫诚自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,解：（1）,（2）,24,擂书瞳咀作屎啡羞盈流泅凭为觉说噶贪哨哮文扁函姿玩怖喜毡孕绰宗翁娱自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,25,谓泞喜欲骏吁势郊沮崖立涝寒纳斋芍形苦珍煮嘛象弧意般划纫芥印诬仕盎自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,26,辆嘲稗据庶载褂焊豁蓝盐只缔哮挚羹邢曼葬嗣杰棉社穆托攫彪蛮眷甭疑死自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,练习为满足要求的稳态性能指标，一单位反馈伺服系统的开环传递函数为,试设计一个无源超前校正网络，使已校正系统的相角裕度不小于，截止频率不低于50rad/s。,27,答案：,析湘郴截搐映敖逝凳匪致症毖全柿啮债愉珠禾惰廷院咋遁干憾厩珠酥实贞自动控制原理教学课件第6章自动控制原理教学课件第6章,