1、CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正第一节第一节 线性系统校正的概念线性系统校正的概念第二节第二节 线性系统基本控制规律线性系统基本控制规律第三节第三节 常用校正装置及特点常用校正装置及特点第四节第四节 校正装置设计的方法和依据校正装置设计的方法和依据第五节第五节 串联校正的设计串联校正的设计第六节第六节 反馈校正的设计反馈校正的设计第七节第七节 反馈和前馈复合控制反馈和前馈复合控制第八节第八节 MATLAB在线性系统校正中的应用在线性系统校正
2、中的应用CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院第一节第一节 线性系统校正的概念线性系统校正的概念控制系统不可变部分执行机构功率放大器检测装置可变部分放大器 、 校正装置迫使系统满足给定的性能(设计系统 )一、控制系统的组成一、控制系统的组成CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院根据被控对象及其控制要求，选择适当的控制器及控制规律设计一个满足给定性能指标的控制系统。校正校正 (补偿补
3、偿 )：通过改变系统结构，或在系统中增加附加装置或元件 对已有的系统（固有部分）进行再设计使之满足性能要求。控制系统的设计本质上是寻找合适的校正装置(校正装置 )二、控制系统的设计任务二、控制系统的设计任务CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院三、控制系统的性能指标三、控制系统的性能指标稳态精度稳态误差 ess过渡过程响应特性时域：上升时间 tr、 超调量 Mp、 调节时间 ts频域：谐振峰值 Mr、 增益交界频率 c、 谐振频率 r、 带宽 b相对稳定性增益裕量 Kg、 相位裕量 (c
4、)扰动的抑制带宽 bCHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院四、校正方式四、校正方式串联校正并联校正（反馈校正）复合（前馈、顺馈）校正CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院校正方式选择需要考虑的因素系统中信号的性质；技术方便程度；可供选择的元 件；其它性能要求（抗干扰性、环境适应性等）；经济性 串联校正的特点设计较简单，容易对信号进行各种必要的变换 ，但需注意负载效应的影响 。反馈校
5、正的特点可消除系统原有部分参数对系统性能的影响 ，元件数也往往较少 。同时采用串、并联校正性能指标要求较高的系统 。CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院第二节第二节 线性系统基本控制规律线性系统基本控制规律PID (Proportional Integral Derivative )控制：对偏差信号 e(t)进行比例、积分和微分运算变换后形成的一种控制规律。比例控制（比例控制（ P） Proportional微分控制（微分控制（ D）积分控制（积分控制（ I）IntegralDeriv
6、ative线性系线性系统基本统基本控制规控制规律律 P、 PI、 PD 或 PID 控制 适用于数学模型已知及大多数数学模型难以确 定的控制系统或过程。 PID 控制参数整定方便，结构灵活CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院一、比例控制（一、比例控制（ P）比例控制器实质是一种增益可调的放大器CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院对系统性能的影响正好相反。Kp1开环增益加大，稳态误差减小；幅值穿越频率增大，过渡过程时间缩短；系统稳定程度变差。原系统稳定裕量充分大时才采用比例控制。Kp1CHANGAN UNIVERSITY 自动控制理论自动控制理论 第六章第六章 线性系统的校正线性系统的校正长安大学信息工程学院长安大学信息工程学院微分控制具有预测特性。Td 就是微分控制作用超前于比例控制作用效果的时间间隔。微分控制不可能预测任何尚未发生的作用。二、比例微分（二、比例微分（ PD） 控制控制
