機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課件-第六章

1、第六章 控制系統(tǒng)的性能分析與校正,對于一個控制系統(tǒng)來說，其基本性能要求是穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速。 其他的要求還有經(jīng)濟(jì)性、工藝性、體積、壽命等。在分析和設(shè)計系統(tǒng)時，需要具備一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 本章只從控制系統(tǒng)的角度，討論控制系統(tǒng)的系統(tǒng)綜合和校正問題。,如果一個系統(tǒng)的元部件及參數(shù)已經(jīng)給定，就要分析它能達(dá)到什么指標(biāo)，能否滿足所要求的各項性能指標(biāo)，這就是性能分析問題。 若系統(tǒng)不能全面地滿足所要求的性能指標(biāo)，則可考慮對原已選

2、定的系統(tǒng)增加必要的元件或環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)能夠全面地滿足所要求的性能指標(biāo)，這就是系統(tǒng)的綜合與校正。,一.系統(tǒng)的性能指標(biāo)，校正的一般概念，常用的校正方法與分類； 二.相位超前校正，相位滯后校正，相位超前-滯后校正的基本特性及其頻域設(shè)計方法； 三. PID調(diào)節(jié)器的基本特性與設(shè)計方法； 四.順饋校正與反饋校正的基本特性。,本章內(nèi)容,§6.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo),設(shè)計某個控制系統(tǒng)的目的，是用來完成某一特定的任務(wù)?？?/p>

3、制系統(tǒng)可分為被控對象和控制裝置兩大部分，當(dāng)被控對象確定后，則可對控制系統(tǒng)提出要求，通常以性能指標(biāo)來表示，這些指標(biāo)常常與精度、相對穩(wěn)定性和響應(yīng)速度有關(guān)。,系統(tǒng)的性能指標(biāo)，按其類型可分為：⑴時域性能指標(biāo)：包括瞬態(tài)和穩(wěn)定性能指標(biāo)；⑵頻域性能指標(biāo)：它不僅反映系統(tǒng)在頻域方面的特性，而且當(dāng)時域性能不易求得，可首先用頻率特性實(shí)驗(yàn)來求得該系統(tǒng)在頻域中的動態(tài)性能，再由此推出時域中的動態(tài)性能。⑶綜合性能指標(biāo)：它是考慮對系統(tǒng)的某些重要參數(shù)應(yīng)如何取

4、值才能保證系統(tǒng)獲得某一最優(yōu)的綜合性能的測度。即：若對這個性能指標(biāo)取極值，則可獲得有關(guān)重要參數(shù)值，而這些參數(shù)值可保證這一綜合性能為最優(yōu)。,§6.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo),一、時域性能指標(biāo)：評價控制系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標(biāo)，一般是根據(jù)系統(tǒng)在典型輸入下輸出響應(yīng)的某些特點(diǎn)統(tǒng)一規(guī)定的。例.單位階躍下二階欠阻尼系統(tǒng)的時域指標(biāo)：,§6.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo),,一般從使用的角度來看，時域指標(biāo)比較直觀，對系統(tǒng)的要求常常以時域指標(biāo)的形式提出。,二

5、、頻域性能指標(biāo)：1、開環(huán)頻域指標(biāo)： 和 表征了系統(tǒng)的中頻特性，反映了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。,,,§6.1 系統(tǒng)的性能指標(biāo),2、閉環(huán)頻域指標(biāo)：,,,諧振峰值：,,,復(fù)現(xiàn)頻率,：復(fù)現(xiàn)低頻正弦輸入信號的帶寬（工作帶寬）,閉環(huán)截止頻率，從 下降 時的,：閉環(huán)帶寬,在基于頻域特性的設(shè)計中，常將時域指標(biāo)轉(zhuǎn)換成頻域指標(biāo)來考慮。頻域性能指標(biāo)與時域性能指標(biāo)間有一定的關(guān)系，例如，， 與 有關(guān)。,當(dāng)阻尼比 一定時，截

6、止頻率 與 都呈反比關(guān)系，即：帶寬越 ，系統(tǒng)響應(yīng)輸入信號的快速性,,,,,,,,,,,所以，I的響應(yīng)速度 ，有較好的跟隨性能。,單位階躍響應(yīng),,II的慣性,單位斜坡響應(yīng),三、綜合性能指標(biāo)（誤差準(zhǔn)則）目前使用的綜合性能指標(biāo)有許多種，簡單介紹如下： 1、誤差積分性能指標(biāo)。 對于一個理想的系統(tǒng)，若輸入為階躍，輸出也應(yīng)為階躍。實(shí)際上，輸入與輸出間總存在誤差，我們只能使誤差 盡可能,,無超調(diào)階躍響應(yīng)及誤差,在無超調(diào)的情況下，

7、 總是單調(diào)變化的，因此，若考慮所有時間里誤差的總和，那么系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo)可取為：,,,,只要系統(tǒng)在階躍輸入下其過渡過程無超調(diào)，就可根據(jù)上式求值，據(jù)此式計算出系統(tǒng)的使I為最小的參數(shù)。,設(shè)如圖示方框圖，求能使I為最小的值。,,解：由單位負(fù)反饋,,,,,從減少I的角度看，k值越大越好。,當(dāng)系統(tǒng)的過渡過程有超調(diào)時，由于誤差有正有負(fù)，積分后不能反映整個過程誤差的大小，所以若不能預(yù)先知道系統(tǒng)的過渡過程有無超調(diào)，就不能應(yīng)用上式計算I值，以評價所有

8、時間里面誤差總和的大小。,2、誤差平方積分性能指標(biāo)：,給系統(tǒng)以單位階躍輸入后，其輸出過渡過程有振蕩時，則常取誤差平方的積分為系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo)，即由于積分號中為平方項，所以 的正負(fù)不會互相抵消，積分上限可由足夠大的時間T來代替，性能最優(yōu)系統(tǒng)就是上式積分取極小的系統(tǒng) 因?yàn)橛梅治龊蛯?shí)驗(yàn)的方法來計算上式右邊的積分比較容易，所以在實(shí)際應(yīng)用時，往往采用這種性能指標(biāo)來評價系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，這也是現(xiàn)代控制理論中的二次型性能指標(biāo)的一種

9、,,,,階躍響應(yīng)及誤差、誤差平方、誤差平方積分曲線,誤差平方積分性能指標(biāo)的特點(diǎn)： 重視大的誤差，忽略小的誤差。因?yàn)檎`差大時，其平方更大，對的影響大，所以根據(jù)這種指標(biāo)設(shè)計的系統(tǒng)，能使大的誤差迅速減小，但系統(tǒng)易產(chǎn)生振蕩。,3、廣義誤差平方積分性能指標(biāo),,給定的加權(quán)系數(shù) 所以最優(yōu)系統(tǒng)就是使此性能指標(biāo)取極小的系統(tǒng) 此指標(biāo)的特點(diǎn)是既不允許大的動態(tài)誤差 長期存在，又不允許大的誤差變化率 長期存在。 所以按此準(zhǔn)則設(shè)計

10、的系統(tǒng)，不僅過渡過程結(jié)束得快，且過渡過程的變化也較平穩(wěn)。,?。?,,,§6.2 系統(tǒng)的校正,性能指標(biāo)通常是由控制系統(tǒng)的用戶提出。一個具體系統(tǒng)對指標(biāo)的要求應(yīng)有所側(cè)重，如調(diào)速系統(tǒng)對平穩(wěn)性和穩(wěn)態(tài)精度要求嚴(yán)格，而隨動系統(tǒng)對快速性期望很高。 性能指標(biāo)的提出要有根據(jù)，不能脫離實(shí)際的可能性，比如要求響應(yīng)快，則必須有足夠好的能量供給系統(tǒng)和能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，以保證運(yùn)動部件具有較好的加速度，運(yùn)動部件要能承受產(chǎn)生的離心載荷和慣性載荷等。性能

11、指標(biāo)決定于系統(tǒng)的設(shè)計水平和工藝水平。此外，由于它的性能指標(biāo)常需要昂貴的元件，因此成本高。,另一方面，幾個性能指標(biāo)的要求也經(jīng)?；ハ嗝?。例如，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差往往會降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。在這種情況下，就要考慮哪個性能時主要的，首先加以滿足；有時，在另一些情況下就要采取折中的方案，并加上必要的校正，使兩方面的性能都能得到部分滿足。,一、校正的概念：,所謂校正（或稱補(bǔ)償調(diào)節(jié)），就是指在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)，以改善系統(tǒng)的性能

12、的方法。,,例：如圖6.10.a,,,為圖中①，包圍點(diǎn) ，所以系統(tǒng)不穩(wěn)定,,改進(jìn)：,,① 圖中②穩(wěn)定，但 ，不希望甚至不允許,,,②增加新環(huán)節(jié)，圖中③發(fā)生變化，穩(wěn)定不改變k，不 增大ess,,穩(wěn)定，但相位裕度,,改進(jìn)：,,,① 無變化，無改善。,②加入新環(huán)節(jié)，使曲線 間產(chǎn)生正的相移，,,,得到改善。,例：如圖6.10.b,由以上例子可知：從頻率法

13、德觀點(diǎn)來看，增加新的環(huán)節(jié)，主要是改變系統(tǒng)的頻率特性。對系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)的要求，最終可歸結(jié)為對系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的要求。系統(tǒng)設(shè)計的實(shí)質(zhì)就是利用校正裝置對系統(tǒng)開環(huán)Bode圖進(jìn)行整形。,要求,,①在低頻區(qū)（w<wc），提供盡可能高的增益， 達(dá)到以最小的誤差跟蹤輸入；,,②在中頻區(qū)（w=wc附近），表征閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能，限制幅頻特性曲線， 左右，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ），使系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能。,,,③在高頻區(qū)（w

14、>wc），表征系統(tǒng)的復(fù)雜性及噪聲抑制性能，高頻增益應(yīng)盡可能小，開環(huán)幅頻特性盡可能快的衰減，以減少高頻噪聲對系統(tǒng)的干擾。若原有高頻段已符合要求，則校正時可保持高頻段不變，以簡化校正裝置。,系統(tǒng)精度,快速性,穩(wěn)定性,,wc,二、校正的分類,,校正就是給系統(tǒng)附加一些具有某種典型環(huán)節(jié)特性的電網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算部件或測量裝置等，靠這些環(huán)節(jié)的配置來有效地改善整個系統(tǒng)的控制性能，這一附加的部分 校正元件（或者裝置），通常是一些無源或有源微積分電路，

15、以及速度、加速度傳感器等。,,,串聯(lián)校正反饋校正順饋校正干擾校正,,,最常見,附加校正,,,圖6.12 串聯(lián)校正與反饋校正的聯(lián)結(jié)方式,§6.3 串聯(lián)校正,校正裝置 串聯(lián)在前向通道中,,,圖6.13,校正前：,,校正后：,,零、極點(diǎn)均發(fā)生變化,,為了減少功率消耗，串聯(lián)校正裝置一般都放在前向通道的前端，即低功率部分，按校正環(huán)節(jié)的性質(zhì)可分為：,,,(1) 增益調(diào)整(2) 相位超前校正(3) 相位滯后校正 (4

16、) 相位滯后—超前校正,其中，增益調(diào)整的實(shí)現(xiàn)比較簡單，增益的調(diào)整從Bode圖上看，只能使對數(shù)幅頻特性曲線上下平移，也不能改變曲線的形狀。 所以，單憑調(diào)整增益，往往不能很好地解決各指標(biāo)間相互制約的矛盾，還須附加校正裝置。,一、相位超前校正,,,,圖6.14 RC超前環(huán)節(jié),,,,,,圖6.15 超前環(huán)節(jié)的頻率特性,為了充分發(fā)揮相位超前環(huán)節(jié)的相位超前作用，應(yīng)求出相位超前環(huán)節(jié)的最大相位超前量。,,,這種簡單的超前網(wǎng)絡(luò)科設(shè)置在兩級放大器

17、之間，但負(fù)載效應(yīng)和增益損失(0<k<1)，常限制了它的實(shí)際應(yīng)用，常用的是由運(yùn)算放大器組成的有源超前校正。,超前校正的作用可用下圖來說明：,,幅頻圖：在中頻段剪切頻率wc，附近,,且所占頻率范圍較寬,,,,相頻圖：在L(w)>0內(nèi)，負(fù)穿越一次,,不穩(wěn)定,圖6.16：①—原單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)Bode曲線,在原系統(tǒng)串入超前校正網(wǎng)絡(luò)，曲線變?yōu)棰凇?校正環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)角頻率 及 分別設(shè)在 兩側(cè)，提高增益 倍，使加

18、入串聯(lián)校正后系統(tǒng)總的開環(huán)增益與原系統(tǒng)一致。,,,,,由于正斜率的作用，中頻段：,且剪切頻率,,,,改進(jìn)：,由于正相移的作用，使截止頻率附近的相位明顯上升，具有較大的穩(wěn)定裕度。 但：超前校正一般不改善原系統(tǒng)的低頻特性，若進(jìn)一步使 ，使低頻段上移，則系統(tǒng)的平穩(wěn)性將有所下降，幅頻特性過分上移，還會削弱系統(tǒng)抗高頻干擾的能力。所以，超前校正對提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的作用很小。 如果主要是為了使系統(tǒng)的響應(yīng)快，超調(diào)小，可采用超前串聯(lián)校正。

19、,,下面舉例說明利用相位超前環(huán)節(jié)進(jìn)行校正的過程,例如，設(shè)一系統(tǒng)如圖6.17示:,,,若使系統(tǒng)在單位速度輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差:,,相位裕度: 幅值裕度:,,,試求系統(tǒng)校正裝置,圖6.17,,解：,可滿足系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的要求,,頻率特性：,,,畫出開環(huán)Bode圖如下：,,通過計算可得校正前：,,計算:,,,,,為了使校正后的相位裕度所以應(yīng)使校正環(huán)節(jié)的相位,,,但是串聯(lián)后的 由 確定,

20、,,,若以 計算出的 ,為了使校正后的相位裕度:,,,,,則：,為了充分發(fā)揮校正環(huán)節(jié)的相位超前作用，由下式：,,確定校正環(huán)節(jié)的參數(shù) 和剪切功率 ：,,,,,把它作為剪切頻率，代入 中,有：,,,將 代入上式左邊第一項，得：,,,,可確定校正環(huán)節(jié)的傳函為：,,為補(bǔ)償超前校正造成的幅值衰減，原開環(huán)增益要增大k1倍,,,使：,校正的開環(huán)傳函為：,,校正后的曲線如圖示 ：

21、 衰減,,此段頻率 具有足夠的寬度。,,所以：,,系統(tǒng)滿足全部動、靜態(tài)性能要求。,二、相位滯后校正：,,圖6.19,,,圖6.20,對數(shù)漸近幅頻曲線具有負(fù)斜率段，相頻曲線出現(xiàn)負(fù)相移。輸出電壓在相位上滯后于輸入-滯后網(wǎng)絡(luò)。 滯后校正所起的作用如圖6.20（b）： 原：①中頻段 ： 附近 所以系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)平穩(wěn)性很差。且對照相頻曲線知，接近于臨界穩(wěn)定。,,,改進(jìn)（校正）：串以滯后校正

22、 得②,,校正環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)角頻率 及 均設(shè)置在先于一段距離處,由于校正環(huán)節(jié)的負(fù)頻率，顯著減小了頻寬，但新的截止頻率 附近 ，以保證足夠的穩(wěn)定性（以犧牲快速性來換取穩(wěn)定性）。相頻曲線，校正雖帶來了負(fù)相移，但處于頻率較低的部位，對系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量不會很大影響。另外，串聯(lián)滯后校正沒有改變原系統(tǒng)低頻段的特性，故對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不起破壞作用，相反，往往還允許適當(dāng)提高開環(huán)增益，甚至將分母改為純積分環(huán)節(jié) 改善穩(wěn)

23、態(tài)精度。對于快速性要求不高的系統(tǒng)常采用滯后校正，如恒溫控制等,,,,三、相位滯后-超前校正,超前校正的作用：在于提高系統(tǒng)的相位穩(wěn)定性和快速性，但對穩(wěn)定性能改善不大。滯后校正的作用：在基本上不影響原有動態(tài)性能的前提下，提高系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)，從而改善穩(wěn)態(tài)性能。,,圖6.21,滯后-超前校正環(huán)節(jié)：可同時改善系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,,,,,,,超前校正 滯后校正,,圖6.22,曲線的低頻部分具有負(fù)斜率，負(fù)相移，起滯后校正作用，后一段具

24、有正斜率，正相移，起超前校正作用。,目前：在實(shí)際控制系統(tǒng)中，多采用以運(yùn)算放大器組成的有源校正部件。（實(shí)際上，簡單RC網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)不可能>1，并常因負(fù)載效應(yīng)的影響而削弱了校正的作用，使網(wǎng)絡(luò)參數(shù)難以選擇）,§6.4 PID校正,無源：上述阻容元件組成的各種校正網(wǎng)絡(luò)都是無源的，因?yàn)楸旧頍o增益，只有衰減，且輸入阻抗較低，輸出阻抗又較高。 所以在實(shí)際應(yīng)用中，常常配有放大器或隔離放大器，多用于簡單的伺服系統(tǒng)中。,有源：

25、有源校正裝置：若系統(tǒng)的調(diào)整要求較高，并希望校正環(huán)節(jié)的參數(shù)可隨意調(diào)整時用一個高增益運(yùn)算放大器加上四端網(wǎng)反饋組成的。 因?yàn)檫\(yùn)算放大器的增益很高且輸入阻抗很大，只要在它的輸入、輸出端接上不同的輸入阻抗和反饋?zhàn)杩咕秃苋菀椎玫礁鞣N不同性能的調(diào)節(jié)器。,調(diào)節(jié)器,通常制成的有PID調(diào)節(jié)器（比例Proportional-積分Integral -微分Derivativ 調(diào)節(jié)器）?？善鸬健皽蟆薄ⅰ俺啊钡雀鞣N校正的作用。放大器有同相（+）和反相

26、（-）兩個輸入端，一般組成反饋線路時常用反相輸入。,,,,考慮到運(yùn)算放大器的增益：,,,可見：只要改變Ef (s)和Er(s)就可得到不同的有源校正裝置,流入放電器的電流，輸入阻抗,,求傳函：,,例如，有圖6.24示調(diào)節(jié)器,輸入阻抗:,,,,,,,同理：反饋?zhàn)杩梗?,,,,式中：,上式改寫成如下形式：,,P I D,,,,比例增益,積分時間常數(shù),微分時間常數(shù),,PID調(diào)節(jié)器,,實(shí)際系統(tǒng)中常采用的比例積分調(diào)節(jié)器（P

27、I）、比例微分調(diào)節(jié)器（PD）和比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID），它們均屬于有源校正裝置。,,,,一、比例積分調(diào)節(jié)器（PI）圖6.25,,,,其中:,,,,顯示：PI校正使相位滯后,,加入PI后，系統(tǒng)從O型 I型，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差得以消除或減少，提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，但相應(yīng)裕量有所減少，穩(wěn)定程度變差。所以只有穩(wěn)定裕量足夠大時才能采用這種控制。,二、比例微分調(diào)節(jié)器（PD）圖6.27,,,,,其中：,,,顯然：PD校正使相位超前,,當(dāng)采用PD控

28、制后，相位裕度，穩(wěn)定性增強(qiáng)；系統(tǒng)的快速性提高。所以，PD控制提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能，但微分作用很容易放大高頻噪音，高頻增益，抗干擾的能力減弱；因此，常配以高頻噪音濾波環(huán)節(jié)。,三、比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID）,,當(dāng) 時，PID調(diào)節(jié)器的圖如左圖6.29示：,,圖參見筆記P/162，圖6.24,圖6.29,PID調(diào)節(jié)器在低頻段起積分作用，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；在中頻段起微分作用，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。它相當(dāng)于滯后-超前校正 相

29、比之下，PID調(diào)節(jié)器的功能最好 工業(yè)中用集成運(yùn)算放大器制成的PID控制器可方便地調(diào)整其參數(shù) ，在調(diào)試系統(tǒng)時非常方便，因而得到了廣泛應(yīng)用。,,PID調(diào)節(jié)器的控制作用有以下幾點(diǎn)：⑴比例系數(shù)kp—決定控制作用的強(qiáng)弱， 而動態(tài)響應(yīng)速度上升；但kp過大會使動態(tài)質(zhì)量變壞，引起被控制量振蕩甚至導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。⑵子比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上加上積分控制—可消除ess，但使系統(tǒng)的動態(tài)過程變慢，且過強(qiáng)的積分作用使

30、系統(tǒng)的超調(diào)量 ，穩(wěn)定性變壞。,,⑶微分的控制作用是跟偏差的變化速度有關(guān)的，微分的控制有助于減少超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，并能加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減小調(diào)整時間，從而改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能；但其放大了噪聲信號。,§6.5 并聯(lián)校正,采用并聯(lián)校正，不僅可以得到與串聯(lián)校正相同的效果，還可以得到通過串聯(lián)校正不能得到的特殊校正功能。,,反饋校正,順饋校正,從系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)的輸出中取出信號，經(jīng)過反饋校正環(huán)節(jié)加到該環(huán)節(jié)前面某一環(huán)節(jié)的輸

31、入端，與那里的輸入信號疊加，從而形成一個局部內(nèi)回路，被包圍環(huán)節(jié)常常是校正系統(tǒng)中性能最需要改善的環(huán)節(jié)。,,圖6.30,一、反饋校正,反饋校正目的：用所形成的局部回路較好的性能替換被包圍環(huán)節(jié)較差的性能。,常利用反饋校正實(shí)現(xiàn)如下目的：（1）利用反饋校正取代某一環(huán)節(jié)。如上圖6.29示、局部回路的頻率特性為：,,若在系統(tǒng)主要工作頻率范圍內(nèi)，能使得：,,則該式可近似表示為：,相當(dāng)于局部回路的頻率特性，完全取決于校正環(huán)節(jié)的頻率特性，而與被包圍的

32、 環(huán)節(jié)無關(guān)。,時間常數(shù)大，對系統(tǒng)的性能常產(chǎn)生不良影響，但利用反饋校正少減小時間常數(shù).如圖6.31所示：,（2）減小時間常數(shù),圖6.31,對慣性環(huán)節(jié)接入比例反饋，局部回路的傳遞函數(shù)為：,可見結(jié)果仍是慣性環(huán)節(jié)，但時間常數(shù)由,,,,,（3）對振蕩環(huán)節(jié)接入速度反饋,,對振蕩環(huán)節(jié)接入速度反饋可增大阻尼比。這對小阻尼振蕩環(huán)節(jié)減小諧振幅值有利。圖示局部回路的傳遞函數(shù) :,,可見：結(jié)果仍是振蕩環(huán)節(jié)，但 顯著 ， 不變,在高精度控制系統(tǒng)中，保

33、證系統(tǒng)穩(wěn)定的同時，還要減小甚至消除系統(tǒng)誤差和干擾的影響。為此，在反饋控制回路中加上順饋裝置，組成一個復(fù)合校正系統(tǒng)，順饋校正是一種輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合校正。如下圖6.33示.,,,,,二、順饋校正,圖6.33,系統(tǒng)的誤差：,,,,應(yīng)使,即：,為使,按上式設(shè)計的順饋校正，系統(tǒng)的輸出量在任何時刻都可完全無誤地復(fù)現(xiàn)輸入量，具有理想的時間響應(yīng)特性，這種順饋校正，實(shí)際上是在系統(tǒng)中增加一個輸入信號 產(chǎn)生的誤差抵消了原輸入量 所產(chǎn)

34、生的誤差。 但在工程實(shí)際中， 常較復(fù)雜，所以：完全實(shí)現(xiàn) 所表示的補(bǔ)償條件較困難。,,,,,,1.明確在預(yù)先規(guī)定系統(tǒng)性能指標(biāo)情況下，如何選擇適當(dāng)?shù)男Ｕh(huán)節(jié)和參數(shù)使系統(tǒng)滿足這些要求。2.掌握系統(tǒng)的時域性能指標(biāo)，頻域性能指標(biāo)，以及它們之間的相互關(guān)系和各種校正方法的實(shí)現(xiàn)。3.側(cè)重利用Bode圖去分析和綜合控制系統(tǒng)。4.了解開環(huán)Bode圖與反饋系統(tǒng)性能的關(guān)系，確定串聯(lián)校正裝置。,,,第六章