上海交通大学：《自动控制理论（经典控制部分）》课程教学资源（课件讲稿）07-1 控制系统的校正

控制系统的校正 校正方式 频率域中的无源串联校正 其他校正方法

控制系统的校正 校正方式 频率域中的无源串联校正 其他校正方法

什么是校正？ 在系统分析的基础上，引入某些辅助 装置（其参数可以根据需要而改变），来 改善系统的性能。 辅助装置又叫做校正装置。 为何需要校正？

什么是校正？ 在系统分析的基础上，引入某些辅助 装置（其参数可以根据需要而改变），来 改善系统的性能。 辅助装置又叫做校正装置 。 为何需要校正？

常用的几种校正方式 以校正装置在系统中的结构形式分类 ■串联校正 Rs) C(s) G.(s) Gs) H(s) ■反馈校正 R(s)+ C(s) G(s) G(s) G(s) H(s)

常用的几种校正方式 „ 以校正装置在系统中的结构形式分类 „ 串联校正 „ 反馈校正 + − R s( ) C s( ) c sG )( G s( ) sH )( 1 G s( ) 2 G s( ) ( ) G s c H( )s R( )s + + C s( ) − −

常用的几种校正方式 ■以校正装置在系统中的结构形式分类 ■前馈控制 G(s) R(s) C(s) G(s) G(s) ·输入控制方式 H(s) Ns) G.) G(⑤ 。干扰控制方式 R(s) E(s) C(s) G(s) G(s) H(s)

常用的几种校正方式 „ 以校正装置在系统中的结构形式分类 „ 前馈控制 „ 输入控制方式 „ 干扰控制方式 1 G s( ) ( ) G s c H( )s + C s( ) + + − 2 G s( ) R s( ) + C s( ) + + + N s( ) E( )s 2 G s( ) 1 G s( ) ( ) G s c ( ) G s n H s( ) + − R(s)

串联校正 校正装置Gc(S)串接在系统的前向通道中 ·分析简单，应用范围广，易于理解、接受 R(s) C(s) G.(s) Gs) H(s)

串联校正 „ 校正装置GC(s)串接在系统的前向通道中 „ 分析简单，应用范围广，易于理解、接受 + − R s( ) C s( ) c sG )( G s( ) sH )(

反馈校正 校正装置G(S)接在系统的局部反馈通道中 ·速度反馈，速度微分反馈 Rs) C(s) G(s) G(s) G(s) H(s)

反馈校正 „ 校正装置GC(s)接在系统的局部反馈通道中 „ 速度反馈，速度微分反馈 1 G s( ) 2 G s( ) ( ) G s c H( )s R s( ) + + C s( ) − −

前馈控制 在信号（或干扰）输入端到输出端之间插 入一校正器，使输入立即影响输出；对干扰 进行测量控制，以迅速减小其影响，通过反 馈控制，使系统具有较高的精度。 前馈校正有两种方式： ·输入控制方式 ■干扰控制方式

前馈控制 在信号（或干扰）输入端到输出端之间插 入一校正器，使输入立即影响输出；对干扰 进行测量控制，以迅速减小其影响，通过反 馈控制，使系统具有较高的精度。 前馈校正有两种方式： „ 输入控制方式 „ 干扰控制方式

前馈校正 G.(s) ■输入控制方式 R(s) C(s) G(s) G() H(s) N(s) ■干扰控制方式 G.9 G(s) R(s) E(s) C(s) G(s) G(s) H(s)

前馈校正 „ 输入控制方式 „ 干扰控制方式 1 G s( ) ( ) G s c H( )s + C s( ) + + − 2 G s( ) R( )s + C s( ) + + + N s( ) E s( ) 2 G s( ) 1 G s( ) ( ) G s c ( ) G s n H s( ) + − R(s)

几种校正方式的比较 串联校正比反馈校正简单，应用范围广 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，因此需 要元件比串联校正少。 ■反馈校正的另一个优点是 ·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

几种校正方式的比较 „ 串联校正比反馈校正简单，应用范围广 „ 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，因此需 要元件比串联校正少。 „ 反馈校正的另一个优点是 „ 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

常用的几种校正方式 ■以校正装置自身有无放大能力分类 ·无源校正 ■由RC网络组成 ■传递信号时产生幅值衰减 ·有源校正 ■由运算放大器和RC网络组成 ■具有能量放大与补偿能力 ■易于进行阻抗匹配 ■使用范围比无源校正广泛

常用的几种校正方式 „ 以校正装置自身有无放大能力分类 „ 无源校正 „ 由RC网络组成 „ 传递信号时产生幅值衰减 „ 有源校正 „ 由运算放大器和RC网络组成 „ 具有能量放大与补偿能力 „ 易于进行阻抗匹配 „ 使用范围比无源校正广泛