笫六章线性系统的校正方法 几种校正方式 在主反馈回路之内 ②中联校正②[控制器对象 反馈校正 在主反馈回路之外 N干扰 扰动前馈校正 前置校正 前置校正}一⑧控制器}⑧对象 给定前馈校正 LAEl 舵天电子信息研宠所
第六章 线性系统的校正方法 16 西安电子科技大学 航天电子信息研究所16 IAEI • 二、几种校正方式 在主反馈回路之内 在主反馈回路之外 给定前馈校正 扰动前馈校正
笫六章线性系统的校正方法 放大增益:带来两个效果 1.比例(P)控制规律 具有比例控制规律的控制器,称为比例(P控制器,则图6-2 中的G(s)=K称为比例控制器增益。 G(s) E(S) KG(0)=KL2(o)=20gK,0(0)=0 比例控制器实质上是一个具有可调增益的放大器。在信号变换 过程中,比例控制器只改变信号的增益而不影响其相位。在串 联校正中,加大控制器增益K,可以提高系统的开环增益,减小 系统的稳态误差,从而提高系统的控制精度,但会降低系统的相 对稳定性,甚至可能造成闭环系统不稳定。因此,在系统校正设 计中,很少单独使用比例控制规律。 西安电子科技大学 LAEl 舵天电子信息研宠所
第六章 线性系统的校正方法 17 西安电子科技大学 航天电子信息研究所17 IAEI 1. 比例(P)控制规律 具有比例控制规律的控制器, 称为比例(P)控制器，则图6-2 中的Gc (s)＝Kp , 称为比例控制器增益。 放大增益：带来两个效果 c Kp E s U s G s = = ( ) ( ) ( ) c Kp G ( jw) = Lc Kp (w) = 20lg c (w) = 0 比例控制器实质上是一个具有可调增益的放大器。在信号变换 过程中, 比例控制器只改变信号的增益而不影响其相位。 在串 联校正中, 加大控制器增益Kp , 可以提高系统的开环增益, 减小 系统的稳态误差, 从而提高系统的控制精度, 但会降低系统的相 对稳定性, 甚至可能造成闭环系统不稳定。因此, 在系统校正设 计中, 很少单独使用比例控制规律
笫六章线性系统的校正方法 P控制对系统性能的影响: Kp>1 R(s)CE( U(s) G(s )开环增益加大,稳态误差减小 幅值穿越频率增大,响应的快速 性提高;系统稳定程度变差。 原系统稳定裕量充分大时才采用 比例控制。 20已校正 Kp<1 号0 -20 40 0未校正 0 对系统性能的 影响正好相反。 s-90 1y(2) 比例控制器实质是一 -180° o(rad/s) 种增益可调的放大器 西安电子科技大学 AEI 舵天电子信息研宠所
第六章 线性系统的校正方法 18 西安电子科技大学 航天电子信息研究所18 IAEI P控制对系统性能的影响： 开环增益加大，稳态误差减小； 幅值穿越频率增大，响应的快速 性提高；系统稳定程度变差。 原系统稳定裕量充分大时才采用 比例控制。 对系统性能的 影响正好相反。 比例控制器实质是一 种增益可调的放大器 Kp<1 Kp>1
笫六章线性系统的校正方法 2.比例-微分(PD控制规律 具有比例-微分控制规律的控制器,称为比例-微分(PD)控制 器,则图62中的G(s)=K(1+7a5),其中K为比例系数,7为微 分时间常数。K和7都是可调的参数 PD控制器中的微分控制规律,能反应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。在串联校正中,可使系统增加一个-1/7的开环 零点,使系统的相角裕量增加,因而有助于系统动态性能的改善。 西安电子科技大学 LAEL 舵天电子信息研宠所
第六章 线性系统的校正方法 19 西安电子科技大学 航天电子信息研究所19 IAEI 2. 比例-微分(PD)控制规律 具有比例-微分控制规律的控制器, 称为比例-微分(PD)控制 器，则图6-2中的Gc (s)＝Kp (1＋Td s),其中Kp为比例系数, Td为微 分时间常数。 Kp和Td都是可调的参数。 PD控制器中的微分控制规律, 能反应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。 在串联校正中, 可使系统增加一个－1/Td的开环 零点, 使系统的相角裕量增加, 因而有助于系统动态性能的改善
笫六章线性系统的校正方法 2.比例微分(PD)控制规律 G(S)=K(1+T IS+I s-(TmS+1) 理想一阶微分 先以二阶系统为例分析微分环节的作用,Kp=1 R(S 口-② C(s) S(S+25 @n) S 西安电子科技大学 LAEL 舵天电子信息研宠所
第六章 线性系统的校正方法 20 西安电子科技大学 航天电子信息研究所20 IAEI 2. 比例-微分(PD)控制规律 Gc (s)＝Kp (1＋Td s), 先以二阶系统为例分析微分环节的作用，Kp＝1 理想一阶微分