串聯校正裝置設計的方法步驟

Ⅰ 什麼是串聯校正及其優缺點

• 串聯校正裝置可設計成相位超前校正、相位遲後校正和和相位遲後－超前校正形式。

• 超前校正
  為滿足控制系統的靜態性能要求，最直接的方法是增大控制系統的開環增益，但當增益增大到一定數值時，系統有可能變為不穩定，或即使能穩定，其動態性能一般也不會理想。

• 為此，需在系統的前向通道中加一超前校正裝置，以實現在開環增益不變的前提下，系統的動態性能亦能滿足設計的要求。

• 遲後校正
  

• 與超前校正相反，如果一個控制系統具有良好的動態性能，但其靜態性能指標較差（如靜態誤差較大）時，則一般可採用遲後校正裝置，使系統的開環增益有較大幅度的增加，而同時又可使校正後的系統動態指標保持原系統的良好狀態。

• 比較超前校正裝置和遲後校正裝置可以發現，遲後校正裝置具有如下特點：

• 1）輸出相位總滯後於輸入相位，這是校正中必須要避免的；

• 2）它是一個低通濾波器，具有高頻率衰減的作用；

• 3）利用它的高頻衰減作用（當 ），使校正後系統剪切頻率 前移，從而達到增大相位裕量的目的。

• 有源遲後－超前校正裝置的傳遞函數同時是一個典型的PID控制器，式中：KP為比例系數，Ti 積分時間常數，Td為微分時間常數。
  

Ⅱ 求幫忙~~~自動控制原理的校正用根軌跡法怎麼做啊 求例題 求步驟~~~

題目：某單位負反饋開環傳遞函數G(S)=1.06/S(S+1)(S+2),是用根軌跡法設計串聯矯正，使靜態速度誤差系數為5s^(-1),並維持閉環主導極點不變。

准備知識：(1)增加開環極點可以使根軌跡右移(2)增加開環零點可以是根軌跡左移(3)開環偶極子的定義：開環系統中相聚很近(與其它零極點相比)的一對零極點，注意這個胡壽松書上的說法不是一樣的，胡壽松的書上定義的是閉環偶極子(閉環零極點之間的距離比他們本身的模值小一個數量級)，根軌跡校正用到的偶極子是開環偶極子，不能用胡壽松書上的定義，要不就沒法做了(4)開環偶極子對根軌跡的影響：①開環偶極子遠離原點，基本不改變根軌跡的形狀，系統的穩定性和瞬態性能幾乎不變②開環偶極子靠近原點，會較大的影響穩態性能，因為它能改變開環增益，我們知道增大開環增益可以減小穩態誤差，具體有這樣的關系：K』=[|z|/|p|]K K』是之後的開環增益，K是之前的增益，可見只要合理的調整零極點位置就可以增大開環增益，提高穩態性能，從這個表達式就可以看出來為什麼不能用胡壽松書上定義閉環偶極子的方法來定義開環偶極子

根軌跡校正的步驟：(1)給定系統瞬態性能確定主導極點的位置(2)繪制未校正的系統根軌跡。若希望的主導極點不在根軌跡上，說明靠調整開環增益不能滿足性能指標要求，需要適當校正裝置來改造根軌跡，使其通過希望的主導極點(3)校正後的系統根軌跡通過希望的主導極點，還要檢驗相應的開環增益是否能滿足要求。若不滿足，可以在原點附近增加開環偶極子來調節開環增益，同時保持根軌跡仍通過希望的主導極點

好吧，我們來看看這個題：條件(1)G(S)=1.06/S(S+1)(S+2) (2)K』v=5(K』v是校正後的速度誤差系數) (3) 維持閉環主導極點不變 ①Kv=limsG(s)=0.503<5 速度誤差系數過小，我們可以通過增加開環偶極子的方法來增大開環增益，開環增益就等於Kv ②校正後開環增益是校正前增益的10倍 ③[|z|/|p|]=10就可以滿足要求了 ④為了滿足閉環主導極點不變這個原則，我們要使得增加的開環偶極子遠離閉環主導極點，這個閉環主導極點可以算出來的 ⑤比如我取校正環節為s+0.05/s+0.005 這個我沒具體計算是否合適，反正他們遠離主導極點就OK了，而且還要靠近原點，因為我們用的就是這一點。 這個題目的要求還是比較寬松的，沒有個給那麼多的要求，相對來說簡單一點，關於根軌跡校正這一塊胡壽松上沒講，不過其本質還是超前，滯後校正。

Ⅲ 控制系統校正方法的基本方法

常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。
①軌跡法設計校正裝置當性能指標以時間域量值（超調量、上升時間、過渡過程時間等）給出時，採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時，先根據性能指標，在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後，畫出未加校正時系統的根軌跡圖，用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的，就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的類型和參數，根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後，就可畫出校正後系統的根軌跡圖，以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時，可認為設計已完成，否則還須修正設計。
②用頻率響應法設計校正裝置在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、帶寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式，則應先化成等價的頻率域形式。通常，設計是在波德圖上進行的。在波德圖上，先畫出滿足性能指標的期望對數幅值特性曲線，它由三個部分組成：低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度；中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望對數幅值特性中的主要部分；高頻段表徵系統的復雜性。然後，在同一波德圖上，再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線，它是根據其傳遞函數來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出，在經過適當的簡化後可定出校正裝置的類型和參數值。
不論是採用根軌跡法還是頻率響應法，設計中常常有一個反復的修正過程，其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的，需要結合性能、成本、體積等方面的考慮，選擇一種合理的方案。
在控制系統校正裝置的設計中，有時也採用巴特沃思極點配置法。採用這種方法時，把校正後控制系統的閉環傳遞函數取為如下期望形式：
上式的特點是：G(s)的分子為1,不包含零點；G(s)的分母為零的代數方程Bn(s)=0的根（即G(s)的極點）均勻地分布在 s的復數平面上以原點為圓心的左半單位圓上。圖2畫出的是n=1，2，3，4的情況。按巴特沃思法設計時，可先選擇校正裝置的類型，使校正後控制系統的傳遞函數中只有極點而無零點，然後進一步將其變換為上面列出的巴特沃思標准形，再通過簡單的計算來定出校正裝置的參數值。

Ⅳ 串聯校正和並聯校正的特點

特點如下：
串聯校正裝置可設計成相位超前校正、相位遲後校正和和相位遲後超前校正形式。超前校正為滿足控制系統的靜態性能要求，最直接的方法是增大控制系統的開環增益，但當增益增大到一定數值時，系統有可能變為不穩定，或即使能穩定，其動態性能一般也不會理想。為此，需在系統的前向通道中加一超前校正裝置，以實現在開環增益不變的前提下，系統的動態性能亦能滿足設計的要求。
校正裝置具有如下特點：
1、輸出相位總滯後於輸入相位，這是校正中必須要避免的；
2、它是一個低通濾波器，具有高頻率衰減的作用；
3、利用它的高頻衰減作用，使校正後系統剪切頻率 前移，從而達到增大相位裕量的目的。
並聯校正主要用於機械量的控制系統，如位置控制系統、速度控制系統等。最常用的並聯校正是速度反饋校正。它的作用是產生與輸出變數的導數成正比的校正信號，以改善系統的過渡過程性能，如減小超調量、縮短過渡過程時間、提高快速性等，同時使校正後的系統保持原有穩態精度。用來作為速度反饋校正裝置的部件主要有測速發電機、速度陀螺等。

Ⅳ 給定固有部分的傳遞函數 Gg（s）和性能指標要求，試設計串聯校正裝置K（s），並比較它們的作用效果。

標准作業題，你看課本，對照例題就可以完成了。
繪制原系統的bode圖後版會發現，原系統幅權頻是以-40db/dec穿越0分貝線,並且截止頻率是31左右。
所以用超前校正就可以了。
按超前校正的設計步驟，仿照例題一步步的繪和算，沒有拐彎的地方，不用擔心。
最後比較效果，就是校驗一下相角裕度、幅值裕度和截止頻率。

希望我的回答，對你掌握這章的知識有點幫助。

Ⅵ 機械控制工程基礎 什麼叫系統校正，主要有哪些方法

常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。 ① 軌跡法設計校正裝置 當性能指標以時間域量值（超調量、上升時間、過渡過程時間等）給出時，採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時，先根據性能指標，在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後，畫出未加校正時系統的根軌跡圖，用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的，就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的類型和參數，根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後，就可畫出校正後系統的根軌跡圖，以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時，可認為設計已完成，否則還須修正設計。 ② 用頻率響應法設計校正裝置 在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、帶寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式，則應先化成等價的頻率域形式。通常，設計是在波德圖上進行的。在波德圖上，先畫出滿足性能指標的期望對數幅值特性曲線，它由三個部分組成：低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度；中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望對數幅值特性中的主要部分；高頻段表徵系統的復雜性。然後，在同一波德圖上，再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線，它是根據其傳遞函數來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出，在經過適當的簡化後可定出校正裝置的類型和參數值。 不論是採用根軌跡法還是頻率響應法，設計中常常有一個反復的修正過程，其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的，需要結合性能、成本、體積等方面的考慮，選擇一種合理的方案。

Ⅶ 非單位負反饋的最小相位系統如何設計串聯校正裝置

負反饋系統在收集的時候你了解他的接線方式如果你接線接證券那麼在程序輸進去就可以完成了

Ⅷ 自動控制原理課程設計 設計題目： 串聯滯後校正裝置的設計

一、理論分析設計
1、確定原系統數學模型；
當開關S斷開時，求原模擬電路的開環傳遞函數個G(s)。
c)；(c、2、繪制原系統對數頻率特性，確定原系統性能：
3、確定校正裝置傳遞函數Gc(s)，並驗算設計結果；
設超前校正裝置傳遞函數為：
，rd>1
)，則：c處的對數幅值為L(cm，原系統在=c若校正後系統的截止頻率

由此得：

由 ，得時間常數T為：

4、在同一坐標系裡，繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性；
二、Matlab模擬設計（串聯超前校正模擬設計過程）
注意：下述模擬設計過程僅供參考，本設計與此有所不同。

利用Matlab進行模擬設計（校正），就是藉助Matlab相關語句進行上述運算，完成以下任務：①確定校正裝置；②繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性；③確定校正後性能指標。從而達到利用Matlab輔助分析設計的目的。
例：已知單位反饋線性系統開環傳遞函數為：

≥450，幅值裕量h≥10dB，利用Matlab進行串聯超前校正。≥7.5弧度/秒，相位裕量c要求系統在單位斜坡輸入信號作用時，開環截止頻率
c)]、幅值裕量Gm(1、繪制原系統對數頻率特性，並求原系統幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm[即
num=[20];
den=[1,1,0];
G=tf(num,den); %求原系統傳遞函數
bode(G); %繪制原系統對數頻率特性
margin(G); %求原系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
grid; %繪制網格線（該條指令可有可無）
原系統伯德圖如圖1所示，其截止頻率、相位裕量、幅值裕量從圖中可見。另外，在MATLAB Workspace下，也可得到此值。由於截止頻率和相位裕量都小於要求值，故採用串聯超前校正較為合適。

圖1 校正前系統伯德圖
2、求校正裝置Gc(s)（即Gc）傳遞函數
L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); =7.5處的對數幅值Lc%求原系統在
rd=10^(-L/10); %求校正裝置參數rd
wc=7.5;
T= sqrt(rd)/wc; %求校正裝置參數T
numc=[T,1];
denc=[T/ rd,1];
Gc=tf(numc,denc); %求校正裝置傳遞函數Gc
(s)（即Ga）3、求校正後系統傳遞函數G
numa=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);
Ga=tf(numa,dena); %求校正後系統傳遞函數Ga
4、繪制校正後系統對數頻率特性，並與原系統及校正裝置頻率特性進行比較；
求校正後幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga); %繪制校正後系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線，以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(G,':'); %繪制原系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線，以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(Gc,'-.'); %繪制校正裝置對數頻率特性
margin(Ga); %求校正後系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
grid; %繪制網格線（該條指令可有可無）
校正前、後及校正裝置伯德圖如圖2所示，從圖中可見其：截止頻率wc=7.5；
)，校正後各項性能指標均達到要求。相位裕量Pm=58.80；幅值裕量Gm=inf dB(即
從MATLAB Workspace空間可知校正裝置參數：rd=8.0508，T=0.37832，校正裝置傳遞函數為 。

圖2 校正前、後、校正裝置伯德圖
三、Simulink模擬分析（求校正前、後系統單位階躍響應）
注意：下述模擬過程僅供參考，本設計與此有所不同。

線性控制系統校正過程不僅可以利用Matlab語句編程實現，而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱構建模擬模型，分析系統校正前、後單位階躍響應特性。
1、原系統單位階躍響應
原系統模擬模型如圖3所示。

圖3 原系統模擬模型
系統運行後，其輸出階躍響應如圖4所示。

圖4 原系統階躍向應曲線
2、校正後系統單位階躍響應
校正後系統模擬模型如圖5所示。

圖5 校正後系統模擬模型
系統運行後，其輸出階躍響應如圖6所示。

圖6 校正後系統階躍向應曲線
3、校正前、後系統單位階躍響應比較
模擬模型如圖7所示。

圖7 校正前、後系統模擬模型
系統運行後，其輸出階躍響應如圖8所示。

圖8 校正前、後系統階躍響應曲線
四、確定有源超前校正網路參數R、C值
有源超前校正裝置如圖9所示。

圖9 有源超前校正網路

當放大器的放大倍數很大時，該網路傳遞函數為：
（1）
其中 ， ， ，「-」號表示反向輸入端。
該網路具有相位超前特性，當Kc=1時，其對數頻率特性近似於無源超前校正網路的對數頻率特性。
根據前述計算的校正裝置傳遞函數Gc(s)，與（1）式比較，即可確定R4、C值，即設計任務書中要求的R、C值。
注意：下述計算僅供參考，本設計與此計算結果不同。

如：由設計任務書得知：R1=100K，R2=R3=50K，顯然
令
T=R4C

Ⅸ 試設計一個串聯校正裝置

對是的
你這種都加進去叫
串聯滯後-超前校正
將兩種方法的優點進行綜合
請參考自動控制原理中的串聯校正