第六章线性系统的校正方法4详解.ppt

* 6.3 反馈校正 （1）可以减弱被反馈包围部分环节参数变化、非线性 特性以及各种干扰对控制系统性能的不利影响。 （2）可以消除系统不可变部分中不希望的特性， 即取代不希望特性部分。 （3）具有低通滤波作用(减少高频干扰的影响)。 PD控制器与局部微分反馈比较 主要作用：改善系统动态性能 反馈校正在控制系统中获得了广泛的应用。采用反馈校正与串联校正具有同样的（动态性能）校正效果，此外更具有突出的优点： * 反馈校正装置多采用传感器：电位计、角度编码器、垂直陀螺、速度陀螺，测速发电机以及各种加速度传感器等。 常用的反馈校正装置和反馈量 反馈校正常用的反馈量：控制对象的位置、速度和加速度；执行机构的位置和速度，复杂系统中间变量。 如伺服系统和调速系统中的角度、转速、加速度、电枢电流等。 串联校正装置主要采用有源或无源RC网络 * 1.利用反馈补偿改变局部结构参数 （1）位置反馈或称比例反馈，这种反馈补偿可以减少被包围环节的时间常数，能扩展频带，提高系统的快速性；能改变积分环节的性质，改善系统的平稳性。 积分环节变为惯性环节，这意味着降低了大回路的稳态精度，但改善系统的平稳性。 * 仍为惯性环节，增益和时间常数变小。但改善系统的平稳性。 仍为振荡环节，增益和时间常数变小，阻尼系数也变小，改善系统的平稳性。 * （2）速度反馈或称微分反馈，这种反馈补偿可以在不改变被包围环节性质的条件下，增加时间常数，也可以改变阻尼比；能改善系统的平稳性。 仍惯性环节，时间常数增大，增益不变。 仍为振荡环节，增益和时间常数不变，阻尼系数增加，从而超调量变小。 * 仍含有积分环节和惯性环节，增益和时间常数变小。 （3）加速度反馈，这种反馈补偿可以在不改变被包围环节性质的条件下，改变阻尼比，能改善系统的相对稳定性。 仍含有积分环节和惯性环节，增益不变和时间常数变大。 * 与被包围环节 无关，达到取代 的目的。 如果所关心的对动态系统起主要作用的频率范围内选择结构和参数，使 2. 利用反馈校正取代局部结构 反馈校正系统图如图所示 回路部分传递函数为 则上式可近似表示为 在未受校正频带范围内，即 ， 时， * 3.降低参数变化敏感度 增益的改变量： * 3.测速-超前网络反馈校正 采用反馈补偿的系统，必然是多回路控制系统，反馈补偿的设计(综合)远比串联补偿的设计复杂。根据反馈补偿的功能和反馈具体形式，可以通过试凑法选择反馈补偿装置的结构和参数。 由于串联补偿设计比反馈补偿设计容易，因此，在某种情况，如果预选定反馈补偿装置的结构，可以把反馈补偿设计变换成串联补偿(滞－超)设计，根据性能指标要求。确定等效串联补偿装置的参数，然后再确定反馈补偿装置的参数。 下面我们研究测速-超前网络反馈校正原理 * 反馈形式是速度反馈后接超前相位网络（校正原理） * 设计的主要思路是，根据设计指标确定预期开还传递函数（T1，T2，TC），然后确定参数 Kt。 或者取 * 例6-6.设控制对象的开环传递函数为 试设计一反馈校正装置的结构和参数， 使校正后系统的性能要求： 相角裕度： 截止频率： 解：? 绘制未校正系统的伯德图，如图红线所示。由图可知未校正系统的截止频率和计算相角裕度为 * * ?绘制期望的开环对数幅频特性。 求交点 ： ， ， * 求交点 期望的开环对数幅频特性曲线中频段宽度 满足预期频率特性要求 * （3）求校正环节 在受校正频段 内，满足下式： * * 等效作用：串联滞后—超前补偿网络传递函数 串联滞后—超前校正 与反馈校正异同点 受校正频段内相同 不受校正频段内不同 * * * 滞后校正 *