实际中串联校正的方法用的更多。 一旦控制任务给定；对象一定、选择了测量元件和放大、执行元件以后，整个系统的基本组成就一定了。除了放大倍数可作部分调整外，其余都不可以变动。称系统的不变部分。 （2）、PID控制器 应用注意事项； 问题简单的调整放大倍数不可能满足所有系统的性能指标，需要添加其它元件来改善系统的性能，称为系统的校正元件.

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1 实际中串联校正的方法用的更多。 一旦控制任务给定；对象一定、选择了测量元件和放大、执行元件以后，整个系统的基本组成就一定了。除了放大倍数可作部分调整外，其余都不可以变动。称系统的不变部分。 （2）、PID控制器 应用注意事项； 问题简单的调整放大倍数不可能满足所有系统的性能指标，需要添加其它元件来改善系统的性能，称为系统的校正元件 所谓零极点对消； 是采用一个位置相同的补偿器零点（极 要求 取 串联校正 点），对消掉被控对象中的主导极点（零点）然后把希望 的系统极点添加到补偿器的分母中。 并联校正 4、PID控制器 并设校正传函为 则校正后开环为 （1）、PID控制器可以采用几种形式 ②、所要被抵消掉的零极点必须s在平面的左半平面。但由于模型的不准确性限制了此方法的应用。因模型一般为近似模型。 比例P控制器Kp 得 校正前 取 比例微分PD控制器 PID控制可以用于补偿系统达到大多数特性参数的要求。是目前在过程控制中用的最广泛的控制器。 校正后 比例积分PI控制器 ③、另外，零极点对消虽然在闭环输入输出传函中不再出现，但在其它的传递函数中有可能再出现 全PID控制器 自然满足给定的性能指标 （2）、比例P控制能满足系统某一方面的特性要求 （比如扰动对输出传递函数）。 （3）、微分D控制有增加阻尼的作用。 实际当中普遍采用的串联校正控制器 （4）、积分I增加系统的稳态精度（系统增型）。

2 PID控制器 P.222 Ziegler-Nichols方法 解、 不可变部分具有以下特点； 闭环极点 分析 稳定。 系统过渡过程由 闭环阶跃响应没有超调。 利用根轨迹和波特图可确定 画根轨迹得 利用给定方程 设计结束。

3 校正后 校后 未校 修正后 红线代表修改KI至4.5时的情况。 校正前 适当调整控制器结构参数可得到 更加理想的效果。

4 被控对象 解析法求解PID参数 已知 给定的性能指标为 确定给定性能指标下的PID参数 按照计算公式 参数 最方便 方法； 给定稳态误差 则若系统 原来是n型的，加入PID后， 结果为 系统变成 型。 而误差常数 可求出 验证校正后的系统 是否满足要求? 给定 可确定闭环 ，而闭环 等于开环 ，而希 望的相角裕量 ), 可求得 g ；且在 处、开 、这样在 已知的情 环系统增益应为1；相角为； 况下有； 求得 、采用PID控制， 技术指标要求 由 解； 则 先求

5 不符合要求 调整结构参数 Ki不能动，关系到稳态误差 Kp放大4倍，Kd放大2.5倍后的结果

6 PD控制器的设计 PD控制应用普遍， 积分控制增加了系统的极点 ，使系统向不 稳定的方向发展， 多用于系统增型。 环节，相当于 增加开环零点，使得系统朝稳定方面发展。 实际情况是微分项总有一个极点与其相关联。在这种情况下，可把 PD控制器看成超前补偿器 PD控制常可以实现直接对输出变化速度的测量，此时微分 常用法； 一般将微分环节添加在反馈通道中，特别是在增加阻 本例中若采用上所示的补偿形式；其单位阶跃响应曲线超调量只 为 项常放在微分控制的内环中。如图所示； 尼比的情况下。 ，这是因为速度负反馈没有增加额外的零点。 例； 已知 满足下列特性要求； 解； 利用前面的解析法求解PID参数的方法求解 此时 解得 验证、满足要求否。 由于微分器中的固有噪声问题，不能构成一个纯微分环节

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8 超前校正网络 关键思路：让 ω m= Lc(ωm)=10lga Gc(s)= 1+aTs 1+Ts a﹥1 低频段：1 (0dB) aT
0o 1/aT 1/T 低频段：1 (0dB) 1 aT 1 T 转折频率： 20lga 斜 率： 10lga [+20] [-20] ω=0 ω=∞ 0o +90o 0o -90o φm 0o dφc(ω) dω = 0 令 ωm ωm= 1 aT T = 1 T 关键思路：让 ω m= 得 φm=arcsin a-1 a+1 Lc(ωm)=10lga

9 ω=10 Lc(ω)= 20lgb 迟后校正网络 Gc(s)= 1 时 bT c(ω) ≈ -5o~ -9o j 1+bTS 1+TS
ω=0 ω=∞ 低频段： 1 (0dB) 0o +90o 转折频率： 1 bT T 0o -90o 1 bT 斜 率： [+20] [-20] 0o ω=10 1 bT 时 c(ω) ≈ -5o~ -9o j Lc(ω)= 20lgb

10 迟后-超前校正网络 [-20] [+20] -10lgα -20lgα φm

11 超前校正网络设计 例题6-3设控制系统如图所示， 要求：1单位斜坡输入时， 位置输出稳态误差 2开环截止频率 相角 裕度
2开环截止频率 相角 裕度 3幅值裕度 。试设计串联 超前校正网 。 超前校正网络设计 解：

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13 滞后校正网络设计 例题6-4设控制系统如图所示， 若要求：1校正后静态速度误 差系数等于 2相角裕度 幅值裕度
3截止频率 试设计串联校正装置 滞后校正网络设计

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