§7-1系统设计概述 系统分析:在系统的结构、参数已知的情况下, 计算出它的性能 系统校正:在系统分析的基础上,引入某些参数 可以根据需要而改变的辅助装置,来改善系统的性 能,这里所用的辅助装置又叫校正装置。 一般说来,原始系统除放大器增益可调外,其结 构参数不能任意改变,有的地方将这些部分称之为 “不可变部分”。这样的系统常常不能满足要求。 如为了改善系统的稳态性能可考虑提高增益,但系 统的稳定性常常受到破坏,甚至有可能造成不稳定 为此,人们常常在系统中引入一些特殊的环节 校正装置,以改善其性能指标
1 § 7-1系统设计概述 系统分析：在系统的结构、参数已知的情况下， 计算出它的性能。 系统校正：在系统分析的基础上，引入某些参数 可以根据需要而改变的辅助装置，来改善系统的性 能，这里所用的辅助装置又叫校正装置。 一般说来，原始系统除放大器增益可调外，其结 构参数不能任意改变，有的地方将这些部分称之为 “不可变部分” 。这样的系统常常不能满足要求。 如为了改善系统的稳态性能可考虑提高增益，但系 统的稳定性常常受到破坏，甚至有可能造成不稳定。 为此，人们常常在系统中引入一些特殊的环节—— 校正装置，以改善其性能指标
常用的几种校正方法 1从校正装置在系统中的连接方式来看,可分为 R(s) R(s)+ C(s) G(s) G(s) H(3) H(S) 串联校正 反馈校正 N(s) G(s) G(s R+8+0(+→07c G,(S) E(s) C(s) 8(60+8→ H(S) H(s) 前馈校正:输入控制方式 前馈校正:干扰控制方式
2 常用的几种校正方法： 1.从校正装置在系统中的连接方式来看，可分为： 串联校正 反馈校正 前馈校正：输入控制方式 前馈校正：干扰控制方式 + − R s( ) C s( ) G (s) G s( ) c H (s) 1 G s( ) 2 G s( ) ( ) G s c H s( ) R s( ) + + C s( ) − − + C s( ) + + + N s( ) E s( ) 2 G s( ) 1 G s( ) ( ) G s c ( ) G s n H s( ) + − 1 G s( ) ( ) G s c H s( ) + C s( ) + + − 2 G s( ) R s( )
校正类型比较: 串联校正 分析简单,应用范围广,易于理解、接受 反馈校正: 常用于系统中高功率点传向低功率点的场 合,一般无附加放大器,所以所要元件比串联 校正少。另一个突出优点是:只要我们合理地 选取校正装置参数,可消除原系统中不可变部 分参数波动对系统性能的影响。 在特殊的系统中,常常同时采用串联、反 馈和前馈校正
3 校正类型比较： 串联校正: 分析简单，应用范围广，易于理解、接受。 反馈校正: 常用于系统中高功率点传向低功率点的场 合，一般无附加放大器，所以所要元件比串联 校正少。另一个突出优点是：只要我们合理地 选取校正装置参数，可消除原系统中不可变部 分参数波动对系统性能的影响。 在 特殊的系统中，常常同时采用串联、反 馈和前馈校正
2.从校正装置自身有无放大能力来看,可分为 无源校正装置 自身无放大能力,通常由RC网络组成,在信号传 递中,会产生幅值衰减,且输入阻抗低,输出阻抗高, 常需要引入附加的放大器,补偿幅值衰减和进行阻 抗匹配。 无源串联校正装置通常被安置在前向通道中能量 较低的部位上(参见书最后附表) 有源校正装置: 常由运算放大器和RC网络共同组成,该装置自身 具有能量放大与补偿能力,且易于进行阻抗匹配 所以使用范围与无源校正装置相比要广泛得多
4 2．从校正装置自身有无放大能力来看，可分为： 无源校正装置: 自身无放大能力，通常由RC网络组成，在信号传 递中，会产生幅值衰减,且输入阻抗低，输出阻抗高， 常需要引入附加的放大器，补偿幅值衰减和进行阻 抗匹配。 无源串联校正装置通常被安置在前向通道中能量 较低的部位上（参见书最后附表） 。 有源校正装置： 常由运算放大器和RC网络共同组成，该装置自身 具有能量放大与补偿能力，且易于进行阻抗匹配， 所以使用范围与无源校正装置相比要广泛得多
§7-2不同域中性能指标的表示及其相互转换 我们研究了系统的“三性”: 稳定性一一是系统工作的前提 稳态特性一一反映了系统稳定后的精度 动态特性—一反映了系统响应的快速性。 人们追求的是稳定性强,稳态精度高,动态响应快。 不同域中的性能指标的形式又各不相同: 1.时域指标:超调量σ、过渡过程时间t。以及 峰值时间t、上升时间t等。 2.频域指标:(以对数频率特性为例) ①开环:增益剪切频率ω、相位裕量r及增益裕量 Kg等 ②闭环:谐振峰值M、谐振频率0,及截止频率o 等
5 § 7-2 不同域中性能指标的表示及其相互转换 我们研究了系统的“三性”： 稳 定 性－－是系统工作的前提， 稳态特性－－反映了系统稳定后的精度， 动态特性－－反映了系统响应的快速性。 人们追求的是稳定性强，稳态精度高，动态响应快。 不同域中的性能指标的形式又各不相同： 1．时域指标：超调量σp、过渡过程时间t s、以及 峰值时间t p、上升时间t r等。 2．频域指标：（以对数频率特性为例） ① 开环：增益剪切频率ωc、相位裕量r及增益裕量 Kg等。 ② 闭环：谐振峰值Mr、谐振频率ωr及截止频率ωb 等