《自动控制基础》课程教学资源（课件讲稿）知识模块6 控制系统的校正 6.1 系统校正的基本概念

第六章系统校正引言对于一个控制系统来说，如果它的元部件及其参数已经给定，就要分析它能否满足所要求的各项性能指标。一般把解决这类问题的过程称为系统的分析。在实际工程控制问题中，还有另一类问题需要考虑，即往往事先确定了要求满足的性能指标，让我们设计一个系统并选择适当的参数来满足性能指标的要求：或考虑对原已选定的系统增加某些必要的元件或环节，使系统能够全面地满足所要求的性能指标，同时也要照顾到工艺性、经济性、使用

引 言 对于一个控制系统来说，如果它的元部件及其 参数已经给定，就要分析它能否满足所要求的各项 性能指标。一般把解决这类问题的过程称为系统的 分析。在实际工程控制问题中，还有另一类问题需 要考虑，即往往事先确定了要求满足的性能指标， 让我们设计一个系统并选择适当的参数来满足性能 指标的要求；或考虑对原已选定的系统增加某些必 要的元件或环节，使系统能够全面地满足所要求的 性能指标，同时也要照顾到工艺性、经济性、使用 第六章 系统校正

第六章系统校正引言和体积等。这类问题称为系统的综合与校正，或者称为系统的设计。常用的校正方法有根轨迹法和频率特性法。校正的实质是在原有系统中设计合适的校正装置，引进新的零点、极点以改变原系统的根轨迹和或Bode图的形状，使其满足性能指标要求

引 言 和体积等。这类问题称为系统的综合与校 正，或者称为系统的设计。 第六章 系统校正 常用的校正方法有根轨迹法和频率特 性法。校正的实质是在原有系统中设计合 适的校正装置，引进新的零点、极点以改 变原系统的根轨迹和或Bode图的形状，使 其满足性能指标要求

第六章控制系统的校正6.1系统校正的基本概念6.2常用校正装置及其特性6.3频率法串联校正CURRE

第六章 控制系统的校正 6.1 系统校正的基本概念 6.2 常用校正装置及其特性 6.3 频率法串联校正

第六章系统校正主要内容·1、校正的概念及类型·2、常用校正装置及其特性·3、串联综合校正（超前、滞后滞后一超前、PID、期望特性法）CURREN

主要内容 • 1、校正的概念及类型 • 2、常用校正装置及其特性 • 3、串联综合校正（超前、滞后、 滞后—超前、PID、期望特性法） 第六章 系统校正

第六章系统校正重点与难点重点·1、常用校正装置及其特性·2、串联综合校正（超前、滞后、滞后一超前、PID、希望特性法）难点CURRE校正方法与步骤

重点与难点 • 1、常用校正装置及其特性 • 2、串联综合校正（超前、滞后、 滞后—超前、PID、希望特性法） 难 点 校正方法与步骤 重 点 第六章 系统校正

第六章系统校正6.1系统校正的基本概念6.1.1校正的一般概念6.1.2系统的性能指标6.1.3系统的校正方式6.1.4校正装置的设计方法

6.1 系统校正的基本概念 6.1.1 校正的一般概念 第六章 系统校正 6.1.2 系统的性能指标 6.1.3 系统的校正方式 6.1.4 校正装置的设计方法

第六章系统校正6.1.1校正的一般概念自控系统是由被控对象和控制器两大部分组成的。其中控制器包括信号检测及转换装置、信号放大装置、功率放大装置以及实现控制指令的执行机构等在控制系统的设计中，被控对象是已知的，而其它部件则是根据对象的特点、技术要求以及经济性、可靠性维修方便性等方面的要求而选定的。这些元部件选定之后，就可与被控对象组合成最基本的控制系统，成为“固有系统”。由于固有系统中除放大器的放大系数可作适当改变外，其余部分连同对象的参数在设计过程中往往是不变的，故又称为“不可变部分

自控系统是由被控对象和控制器两大部分组成的。 其中控制器包括信号检测及转换装置、信号放大装 置、功率放大装置以及实现控制指令的执行机构等。 6.1.1 校正的一般概念 第六章 系统校正 在控制系统的设计中，被控对象是已知的，而其它部 件则是根据对象的特点、技术要求以及经济性、可靠性 维修方便性等方面的要求而选定的。这些元部件选定之 后，就可与被控对象组合成最基本的控制系统，成为 “固有系统”。由于固有系统中除放大器的放大系数可 作适当改变外，其余部分连同对象的参数在设计过程中 往往是不变的，故又称为“不可变部分

第六章系统校正校正的一般概念（续）般说来，“固有系统”的性能较差，难以满足一系统的技术要求。必须选择合适的校正装置，并计算、确定其参数，以使系统满足各项性能指标的要求。控制系统的设计主要是特性设计，实质上是通过校正装置的特性设计来实现的。控制系统设计的中心是校正。设计者的具体任务是选择校正方式，确定校正装置的类型以及计算出具体参数等。校正装置的设计自始至终都是围绕技术性能要求而进行的而这些要求通常都是以性能指标的形式给出的

一般说来，“固有系统”的性能较差，难以满足 系统的技术要求。必须选择合适的校正装置，并计 算、确定其参数，以使系统满足各项性能指标的要 求。 校正的一般概念（续） 第六章 系统校正 控制系统的设计主要是特性设计，实质上是通过 校正装置的特性设计来实现的。控制系统设计的中 心是校正。设计者的具体任务是选择校正方式，确 定校正装置的类型以及计算出具体参数等。校正装 置的设计自始至终都是围绕技术性能要求而进行的， 而这些要求通常都是以性能指标的形式给出的

第六章系统校正6.1.2系统的性能指标1.时域性能指标：Kp, Ky, Ka, ess, tr, tp, ts, 0% .频域性能指标：2.O，, h,或Lg,M,Qr,QbXn两类性能指标之间的关系：3.1）二阶系统：CURR元-β元V1-5

2  1        n r t 6.1.2 系统的性能指标 1．时域性能指标： Kp，Kv，Ka，ess，tr，tp，ts，σ% 。 1）二阶系统： ωc，γ，hg或Lg，Mr，ωr， ω b 。 3．两类性能指标之间的关系: 2．频域性能指标： 第六章 系统校正 2  1      n p t

第六章系统校正（续）校正的基本概念(△ = ±2%)g% = e×100%V1+454-250=0nV25CURREy=tan/V1+45*-25

校正的基本概念（续） 第六章 系统校正 % 100% 2 1        e ( 2%) 4     n s t   4 2  c  n 1 4  2 4 2 1 1 4 2 2 tan        