G2(s) E(s) C(s) R(S) G1(s) G2(s) H(S) 图6-4复合校正 串联校正和反馈校正的应用场合、要求和特点 串联校正串联校正装置有源参数可调整,运放加RC网络,电动(气动) 单元构成的PID调节器。有源有放大器阻抗匹配,接在前向通路能星量较 低的部位。 反馈校正不需要放大器,可消除系统原有部分参数波动对系统性能的影 响,在性能指标要求较高的控制系统中,常常兼用串联校正和反馈校正。 6.1.4基本控制规律 (1)比例(P)控制规律 m(t)=kne(t) (6-12) 提髙系统开环増益,减小系统稳态误差,但会降低系统的相对稳定性。 72
172 R(s) G(s) E(s) ( ) 1 G s G(s()) 2 G s H(s) C(s) N(s) G (s) c + 图 6-4 复合校正 串联校正和反馈校正的应用场合、要求和特点 串联校正 串联校正装置 有源 参数可调整，运放加 RC 网络，电动（气动） 单元构成的 PID 调节器。有源 有放大器 阻抗匹配，接在前向通路能量较 低的部位。 反馈校正 不需要放大器，可消除系统原有部分参数波动对系统性能的影 响，在性能指标要求较高的控制系统中，常常兼用串联校正和反馈校正。 6.1.4 基本控制规律 （1）比例（P）控制规律 m(t) K e(t) = p (6-12) 提高系统开环增益，减小系统稳态误差，但会降低系统的相对稳定性
r m(t) R(s) K (1 K.(1+ c() C(S) (a)P控制器 (b)PD控制器 图6-5P控制器P控制器和PD控制器 (2)比例微分(PD)控制规律 m(t)=K,e(t)+kpr(o (6-13) PD控制规律中的微分控制规律能反映输入信号的变化趋势,产生有效 的早期修正信号,以增加系统的阻尼程度,从而改善系统的稳定性。在串 联校正时,可使系统增加个-的开环零点,使系统的相角裕度提高,因 此有助于系统动态性能的改善。 单独用微分也很少,对噪声敏感。 (3)积分(I)控制规律 具有积分(Ⅰ)控制规律的控制器,称为Ⅰ控制器。 m)=ke()h614 输出信号m(与其输入信号的积分成比例。K,为可调比例系数。当e()消失 后,输岀信号m(ω)有可能是一个不为零的常量。在串联校正中,采用I控制
173 - r(t) m(t) c(t) e(t) Kp - R(s) E(s) M(s) C(s) K (1 s) p + （a）P 控制器 (b)PD 控制器 图 6-5 P 控制器 P 控制器和 PD 控制器 （2）比例-微分（PD）控制规律 dt de t m t Kp e t Kp ( ) ( ) = ( ) + (6-13) PD 控制规律中的微分控制规律能反映输入信号的变化趋势，产生有效 的早期修正信号，以增加系统的阻尼程度，从而改善系统的稳定性。在串 联校正时，可使系统增加一个 1 − 的开环零点，使系统的相角裕度提高，因 此有助于系统动态性能的改善。 单独用微分也很少，对噪声敏感。 （3）积分（I）控制规律 具有积分（I）控制规律的控制器，称为 I 控制器。 = t m t Ki e t dt 0 ( ) ( ) (6-14) 输出信号 m(t) 与其输入信号的积分成比例。 Ki 为可调比例系数。当 e(t) 消失 后，输出信号 m(t) 有可能是一个不为零的常量。在串联校正中，采用 I 控制
器可以提髙系统的型别(无差度),有利提高系统稳态性能,但积分控制增 加了一个位于原点的开环极点,使信号产生∞0的相角滞后,于系统的稳定 不利。不宜采用单一的I控制器。 (4)比例积分(P)控制规律 具有积分比例-积分控制规律的控制器,称为P控制器。 R(s) E(s) S) R(s) E(s) MO K 图6-6积分控制器I和PI控制器 K (t)=K,e() 6 输出信号m(0)同时与其输入信号及输入信号的积分成比例。K为可调 比例系数,T为可调积分时间系数。 开环极点,提高型别,减小稳态误差。 右半平面的开环零点,提高系统的阳尼程度,缓和阿极点对系统产生的不 利影响。只要积分时间常数η足够大,阿I控制器对系统的不利影响可大为 减小。門控制器主要用来改善控制系统的稳态性能
174 器可以提高系统的型别（无差度），有利提高系统稳态性能，但积分控制增 加了一个位于原点的开环极点，使信号产生 90 的相角滞后，于系统的稳定 不利。不宜采用单一的 I 控制器。 （4）比例-积分（PI）控制规律 具有积分比例-积分控制规律的控制器，称为 PI 控制器。 - R(s) E(s) M(s) C(s) s Ki - R(s) E(s) M(s) C(s) ) 1 (1 T s K i p + 图 6-6 积分控制器 I 和 PI 控制器 = + t i p p e t dt T K m t K e t 0 ( ) ( ) ( ) (6-15) 输出信号 m(t) 同时与其输入信号及输入信号的积分成比例。 K p 为可调 比例系数， Ti 为可调积分时间系数。 开环极点，提高型别，减小稳态误差。 右半平面的开环零点，提高系统的阻尼程度，缓和 PI 极点对系统产生的不 利影响。只要积分时间常数 Ti 足够大，PI 控制器对系统的不利影响可大为 减小。PI 控制器主要用来改善控制系统的稳态性能