1、上海大學 自動化系 鄒斌 鄒斌鄒斌上海大學上海大學 自動化系自動化系地地 址址: :上海市延伸上海市延伸路路149149號號郵政編碼：郵政編碼：200072200072電子郵件電子郵件: : ZouBZouB電電 話話: :13122601880 上海大學 自動化系 鄒斌 校正的含義校正的含義控制器控制器執行器執行器受控對象受控對象測量裝置測量裝置校正的目的：設計控制器使系統滿足給定的性能性能如何描畫？性能如何描畫？控制器的設計：傳送函數的構造控制器的設計：傳送函數的構造與參數與參數 選擇選擇上海大學 自動化系 鄒斌 校正的義務校正

2、的義務 根據被控對象以及控制要求，選擇適當的控制器及控制規律設計一個滿足給定性能目的的控制系統。控制系統的設計本質上是尋覓適宜的校正安裝控制系統的設計本質上是尋覓適宜的校正安裝(校正安裝)上海大學 自動化系 鄒斌 校正方式校正方式串聯校正并聯校正反響校正復合前饋、順饋校正上海大學 自動化系 鄒斌 控制系統的性能目的控制系統的性能目的截止頻率截止頻率 諧振頻率諧振頻率相穩定裕度相穩定裕度幅穩定裕度幅穩定裕度諧振峰值諧振峰值穩態誤差與誤差系數有什么差別？上海大學 自動化系 鄒斌 常用校正安裝及特點常用校正安裝及特點上海大學 自動化系 鄒斌 超前校正超前校正111)(sTTssGc111)()()(

3、sTTssUsUsGioc1221RRRa11CRT ) 1()()(1112sCRRRsUsUio) 1()(1sTKsGpc111CRT 12RRKp上海大學 自動化系 鄒斌 超前校正的特點超前校正的特點111)(sTTssGc整個系統的開環增益下降 倍。為滿足穩態精度的要 求，必需提高放大器的增益予以補償。在整個頻率范圍內都產生相位超前。Taddm0轉角頻率1/T，/T的幾何中點上海大學 自動化系 鄒斌 11sin01aaddmmmasin1sin1 m =20時， m65高通濾波特性， 值過大對抑制系統高頻噪聲不利。相位超前 系統帶寬 動態性能 噪聲為堅持較高的系統信噪比，通常選擇10

4、(此時m=55)。最大超前角超前校正的特點超前校正的特點上海大學 自動化系 鄒斌 使中頻段使中頻段斜率減小斜率減小在在1/T 和和/T間引入相位超間引入相位超前前1( )1cTsG sTs校正前校正前校正后校正后校正安裝校正安裝超前校正的特點超前校正的特點上海大學 自動化系 鄒斌 滯后校正滯后校正11)(aTsTssGc22221,CRTRRRa11)(aTsTssGc)()()(Ts11KTs11a11aTs1TssGpc)11 ()()(TsKsUsUpio22CRT 12RRKp上海大學 自動化系 鄒斌 滯后校正滯后校正11)(aTsTssGc在整個頻率范圍內相位都 滯后，相位滯后校正。

5、aTddm10轉角頻率1/T，1/T的幾何中點。開環對數頻率特性的中高頻部分增益交界頻率 穩定裕量串聯校正時開環對數頻率特性的低頻部分穩態精度上海大學 自動化系 鄒斌 滯后校正特點滯后校正特點11sin01aaddm)sin(1)sin(1mma越大，相位滯后越嚴重。應盡量使產生最大滯后相角的頻率m遠離校正后系統的幅值穿越頻率c，否那么會對系統的動態性能產生不利影響。常取10212ccT上海大學 自動化系 鄒斌 對于不穩定的系統對于不穩定的系統增益降低使得增益降低使得 c c減小。減小。滯后校正安裝本質上是 一個低通濾波器，它對低 頻信號根本上無衰減作用,但能減弱高頻噪聲， 越大，抑制噪聲才干

6、越強。通常選 = 10左右。校正后校正后校正安裝校正安裝校正前校正前上海大學 自動化系 鄒斌 滯后滯后超前校正超前校正1111)(2211sTsTsTsTsGc滯后-超前校正221RRRa111CRT 222CRT 1)() 1)(1()(2122121sTTsTTsTsTsGc121 21212( )( )1 1()ociUsGU sTTTTsTT sTT111CRT 222CRT 21CR上海大學 自動化系 鄒斌 PID與滯后超前與滯后超前1)() 1)(1()(2122121sTTsTTsTsTsGc21,1TT)(11 )() 1)(1(21212121212121sTTTTsTTTTTTsTTsTsTGcPIDPID校正校正1122TTTT1111)(2211sTsTsTsTsGc滯后滯后- -超前校正超前校正上海大學 自動化系 鄒斌 滯后超前滯后超前BodeBode圖圖1111)(2211sTsTsTsTsGc前半段是相位滯后部分,由于具有使增益衰減的作用，所以允許在低頻段提高增益，以改善系統的穩態性能。后半段是相位超前部分,可以提高系統的相位裕量,加大幅值穿越頻率，改善系統的動態性能。上海大學 自動化系 鄒斌 滯后滯后-超前校正超前校正)2(4)(ssKsGo110.22714.41( )0.05411118.4csT