校正裝置作用

⑴ 太原理工

（一）復習內容及基本要求
1．自動控制的一般概念
主要內容：自動控制的任務；基本控制方式：開環、閉環（反饋）控制；自動控制的性能要求：穩、快、准。
基本要求：反饋控制原理與動態過程的概念；由給定物理系統建原理方塊圖。
2．數學模型
主要內容：傳遞函數及動態結構圖；典型環節的傳遞函數；結構圖的等效變換、梅遜公式。
基本要求：典型環節的傳遞函數；閉環系統動態結構圖的繪制；結構圖的等效變換。
3．時域分析法
主要內容：典型響應及性能指標、一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算：勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。
基本要求：典型響應（以一、二系統的階躍響應為主）及性能指標計算；系統參數對響應的影響；勞斯、古爾維茨判據的應用；系統穩態誤差、終值定理的使用條件。
4．根軌跡法
主要內容：根軌跡的概念與根軌跡方程；根軌跡的繪製法則；廣義根軌跡；零、極點分布與階躍響應性能的關系；主導極點與偶極子。
基本要求：根軌跡法則（法則證明只需一般了解）及根軌跡的繪制；主導極點、偶極子等的概念；利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。
5．頻率響應法
主要內容：線性系統的頻率響應；典型環節的頻率響應及開環頻率響應；Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據；穩定裕度及計算；閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬的概念；開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段（低頻段，中頻段和高頻段）的分析方法。
基本要求：典型環節和開環系統頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數幅頻、相頻曲線)的繪制；系統穩定性判據（Nyquist判據和對數判據）；等M、等N圓圖，尼柯爾斯圖僅作一般了解；相穩定裕度和模穩定裕度的計算；明確最小相位和非最小相位系統的差別，明確截止頻率和帶寬的概念。
6．線性系統的校正方法
主要內容：系統設計問題概述；串聯校正特性及作用：超前、滯後及PID；校正設計的頻率法及根軌跡法；反饋校正的作用及計算要點；復合校正原理及其實現。
基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應用；以串聯校正為主，反饋校正為輔；以頻率法為主，根軌跡法為輔；復合校正的應用。
7．線性連續系統的狀態空間分析方法
主要內容：狀態方程的列寫；狀態方程的解（矩陣指數及其性質）；系統等價變換；狀態方程與傳遞函數的關系；系統的可控性、可觀性及其判據；動態方程的標准形(可控標准型、可觀標准型)；可控性、可觀性分解；對偶原理，傳遞函數的最小實現；狀態反饋及極點配置；狀態觀測器及其設計。
基本要求：上述主要內容中各點均要求，但僅限於單輸入單輸出線性定常連續系統。
8. 非線性系統理論
主要內容：非線性系統動態過程的一般特徵；典型非線性特性及其影響；諧波線性化及描述函數；用描述函數法研究系統穩定性和自激振盪；相軌跡的一般特點及繪制方法；線性系統的相軌跡；非線性系統的相軌跡繪制及分析。
基本要求：明確描述函數法的使用限制條件；典型環節描述函數；用描述函數法分析非線性系統的穩定性和自激振盪；一、二階非線性系統的相軌跡繪制及運動分析。
（二）參考教材
《自動控制原理》 程鵬主編 高等教育出版社出版 2003.8
《自動控制原理學習輔導與習題解答》 程鵬、邱紅專、王艷東 編著 高等教育出版社出版 2004.12

⑵ 控制系統校正方法的並聯校正裝置

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。

⑶ 為什麼要做動平衡校正，它有什麼好處

平衡機是測量旋轉物體(轉子)不平衡量大小和位置的機器。任何轉子在圍繞其軸線旋轉時，由於相對於軸線的質量分布不均勻而產生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會引起振動，產生雜訊和加速軸承磨損，以致嚴重影響產品的性能和壽命。電機轉子、機床主軸、內燃機曲軸、汽輪機轉子、陀螺轉子和鍾表擺輪等旋轉零部件在製造過程中，都需要經過平衡才能平穩正常地運轉。根據平衡機測出的數據對轉子的不平衡量進行校正，可改善轉子相對於軸線的質量分布，使轉子旋轉時產生的振動或作用於軸承上的振動力減少到允許的范圍之內。因此，平衡機是減小振動、改善性能和提高質量的必不可少的設備。通常，轉子的平衡包括不平衡量的測量和校正兩個步驟，平衡機主要用於不平衡量的測量，而不平衡量的校正則往往藉助於鑽床、銑床和點焊機等其他輔助設備，或用手工方法完成。有些平衡機已將校正裝置做成為平衡機的一個部分。重力式平衡機和離心力式平衡機是兩類典型的平衡機。重力式平衡機一般稱為靜平衡機。它是依賴轉子自身的重力作用來測量靜不平衡的。重力式平衡機僅適用於某些平衡要求不高的盤狀零件。對於平衡要求高的轉子，一般採用離心式單面或雙面平衡機。離心式平衡機是在轉子旋轉的狀態下，根據轉子不平衡引起的支承振動，或作用於支承的振動力來測量不平衡。其按校正平面數量的不同，可分為單面平衡機和雙面平衡機。單面平衡機只能測量一個平面上的不平衡(靜不平衡)，它雖然是在轉子旋轉時進行測量，但仍屬於靜平衡機。雙面平衡機能測量動不平衡，也能分別測量靜不平衡和偶不平衡，一般稱為動平衡機。離心力式平衡機按支承特性不同，又可分為軟支承平衡機和硬支承平衡機。平衡轉速高於轉子一支承系統固有頻率的稱為軟支承平衡機。這種平衡機的支承剛度小，感測器檢測出的信號與支承的振動位移成正比。平衡轉速低於轉子一支承系統固有頻率的稱為硬支承平衡機，這種平衡機的支承剛度大，感測器檢測出的信號與支承的振動力成正比。平衡機的主要性能用最小可達剩餘不平衡量，和不平衡量減少率兩項綜合指標表示。前者是平衡機能使轉子達到的剩餘不平衡量的最小值，它是衡量平衡機最高平衡能力的指標；後者是經過一次校正後所減少的不平衡量與初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指標，一般用百分數表示。在現代機械中，由於撓性轉子的廣泛應用，人們研製出了撓性轉子平衡機。這類平衡機必須在轉子工作轉速范圍內進行無級調速；除能測量支承的振動或振動力外，還能測量轉子的撓曲變形。撓性轉子平衡機有時安裝在真空防護室內，以適合汽輪機之類轉子的平衡，它配備有抽真空系統、潤滑系統、潤滑油除氣系統和數據處理用計算機系統等龐大的輔助設備。根據大批量生產的需要，對特定的轉子能自動完成平衡測量和平衡校正的自動平衡機，以及平衡自動線，現代已大量的裝備在汽車製造、電機製造等工業部門。

⑷ 自動控制原理中如何選用校正裝置的類型

1、採用串聯校正往往同時需要引入附加放大器，以提高增益並起隔離作用。
2、對於並聯校正，版信號總是從功率權較高的點傳輸到功率較低的點，無須引入附加放大器，所需元件數目常比串聯校正為少。在控制系統設計中採用哪種校正，常取決於校正要求、信號性質、系統各點功率、可選用的元件和經濟性等因素。

⑸ 常用的電氣校正裝置

控制工程中用得最廣的是電氣校正裝置，它不但可應用於電的控制系統， 而且通過將非電量信號轉換成電量信號，還可應用於非電的控制系統。控制系統 的設計問題常常可以歸結為設計適當類型和適當參數值的校正裝置。校正裝置可 以補償系統不可變動部分（由控制對象、執行機構和量測部件組成的部分）在特 性上的缺陷，使校正後的控制系統能滿足事先要求的性能指標。常用的性能指標 形式可以是時間域的指標，如上升時間、超調量、過渡過程時間等（見過渡過程）， 也可以是頻率域的指標，如相角裕量、增益裕量（見相對穩定性）、諧振峰值、 帶寬（見頻率響應）等。 常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。 在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類 校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示，此外也常採用頻率響應的波德圖來 表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用，以滿足不同要求的控制 系統在改善特性上的需要。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中， 串聯校正裝置採用有源網路的形式，並且製成通用性的調節器，稱為PID（比例 -積分-微分）調節器，它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。 自動控制原理課程設計 第一章 課程設計的目的及題目 -2- 一、課程設計的目的及題目 1.1 課程設計的目的 1）掌握自動控制原理的時域分析法，根軌跡法，頻域分析法，以及各種補 償（校正）裝置的作用及用法，能夠利用不同的分析法對給定系統進行性能分 析，能根據不同的系統性能指標要求進行合理的系統設計，並調試滿足系統的 指標。 2）學會使用MATLAB 語言及Simulink 動態模擬工具進行系統模擬與調試。 1.2 課程設計的題目 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 0 K ( ) ( 1 0 ) ( 6 0 ) G S S S S    ，試用頻率法 設計串聯超前——滯後校正裝置，使（1）輸入速度為 1 r ad s 時，穩態誤差不大 於 1 126 rad 。(2)相位裕度 0 3 0   ，截止頻率為 20 rad s 。（3）放大器的增益不 變。 自動控制原理課程設計 第二章 課程設計的任務及要求 -3- 二、課程設計的任務及要求 2.1 課程設計的任務 設計報告中，根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正 （須寫清楚校正過程），使其滿足工作要求。然後利用MATLAB 對未校正系統和 校正後系統的性能進行比較分析，針對每一問題分析時應寫出程序，輸出結果圖 和結論。最後還應寫出心得體會與參考文獻等。 2.2 課程設計的要求 1）首先，根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正，使 其滿足工作要求。要求程序執行的結果中有校正裝置傳遞函數和校正後系統開環 傳遞函數，校正裝置的參數T，  等的值。 2）利用MATLAB 函數求出校正前與校正後系統的特徵根，並判斷其系統是 否穩定，為什麼? 3）利用MATLAB 作出系統校正前與校正後的單位脈沖響應曲線，單位階躍 響應曲線，單位斜坡響應曲線，分析這三種曲線的關系。求出系統校正前與校正 後的動態性能指標σ%、tr、tp、ts 以及穩態誤差的值，並分析其有何變化。 4）繪制系統校正前與校正後的根軌跡圖，並求其分離點、匯合點及與虛軸 交點的坐標和相應點的增益 K  值，得出系統穩定時增益 K  的變化范圍。繪制系 統校正前與校正後的Nyquist 圖，判斷系統的穩定性，並說明理由。 5）繪制系統校正前與校正後的Bode 圖，計算系統的幅值裕量，相位裕量， 幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統的穩定性，並說明理由。 自動控制原理課程設計

⑹ 如何充分發揮滯後--超前校正裝置的作用

⑺ 超前校正裝置和滯後校正裝置的傳遞函數有何不同他們多利用校正裝置的什麼特性對系統進行校正

1、校正作用的作用因素不同。

超前校正：Gc（s）=(a*Td*s+1)/(a*(Td*s+1)).其中a>1， a越大，校正作用越強

滯後校正：Gc(s)=(B*T*s+1)/(T*s+1),其中B<1。

2、利用的原理不一樣。

超前校正：利用相角超前特性增大相角裕量，利用正斜率幅頻特性提高幅穿（截止）頻率，從而改善暫態性能。應選擇裝置的最大超前角頻率等於系統的幅穿頻率。

滯後校正：利用幅值衰減特性，使截止頻率下降，從而增大穩定裕量，改善響應的平穩性，但快速性降低。

超前校正裝置利用相角超前特性，滯後校正裝置利用幅值衰減特性。

(7)校正裝置作用擴展閱讀：

超前校正的校正裝置：

傳遞函數為的一類串聯校正在超前校正裝置上輸人入一個正弦信號，則其輸出量也是一個正弦信號，但在相位上超前於輸入信號一個角度，超前校正之名即源於此.。

在復平面上，超前校正裝置的特點是其傳遞函數的零點總是位於極點的右方。超前校正裝置基本上是一個高通濾波器，主要作用是能使控制系統的瞬態響應得到顯著改善，但不能顯著改善穩態精度。同時，如果存在雜訊，則引入超前校正的結果會降低控制系統的信噪比，圖中為用電阻、電容元件構成的一個超前校正網路.

⑻ 控制系統校正方法的串聯校正裝置

常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示，此外也常採用頻率響應的波德圖來表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用，以滿足不同要求的控制系統在改善特性上的需要。下表列出三類校正裝置的典型線路、傳遞函數、頻率響應的波德圖和各自的校正作用。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中，串聯校正裝置採用有源網路的形式，並且製成通用性的調節器，稱為PID（比例-積分-微分）調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。

⑼ 超前校正裝置和滯後校正裝置各利用校正裝置的什麼特性對系統進行校正

1.超前校正的目的是改善系統的動態性能，實現在系統靜態性能不受損的前提下，提高系統的動態性能。通過加入超前校正環節，利用其相位超前特性來增大系統的相位裕度，改變系統的開環頻率特性。一般使校正環節的最大相位超前角出現在系統新的穿越頻率點。
2.滯後校正通過加入滯後校正環節，使系統的開環增益有較大幅度增加，同時又使校正後的系統動態指標保持原系統的良好狀態。它利用滯後校正環節的低通濾波特性，在不影響校正後系統低頻特性的情況下，使校正後系統中高頻段增益降低，從而使其穿越頻率前移，達到增加系統相位裕度的目的。
3.滯後-超前校正適用於對校正後系統的動態和靜態性能有更多更高要求的場合。施加滯後-超前校正環節，主要是利用其超前部分增大系統的相位裕度，以改善系統的動態性能；利用其滯後部分改善系統的靜態性能。