机械工程控制基础65.pptx

第六章 系统的性能指标与校正 第一节 系统的性能指标 第二节 系统的校正 第三节 串联校正 第四节 PID校正 第五节 反馈校正 第六节 顺馈校正 第七节 利用MATLAB设计系统校正 第八节 设计示例 第九节 关于系统校正的一点讨论第五节 反馈校正 在控制工程实践中，为改善控制系统的性能，除可在控制工程实践中，为改善控制系统的性能，除可选用前述的串联校正方式外，也常常采用反馈校正方式。选用前述的串联校正方式外，也常常采用反馈校正方式。常见的有被控量的速度、加速度反馈、执行机构的输出常见的有被控量的速度、加速度反馈、执行机构的输出及其速度的反馈；以及复杂系统的中间变量反馈等。反及其速度的反馈；以及复杂系统的中间变量反馈等。反馈校正是采用局部反馈包围系统前向通道中的一部分环馈校正是采用局部反馈包围系统前向通道中的一部分环节以实现校正，其结构框图如下图所示。节以实现校正，其结构框图如下图所示。若若 ，则称为，则称为位置（比例）反馈位置（比例）反馈位置（比例）反馈位置（比例）反馈。若若 ，则称为，则称为速度（微分）反馈速度（微分）反馈速度（微分）反馈速度（微分）反馈。若若 ，则称为，则称为加速度反馈加速度反馈加速度反馈加速度反馈。速度反馈和加速度反馈常用的元件有传感器、测速度反馈和加速度反馈常用的元件有传感器、测速发电机、电流互感器等。速发电机、电流互感器等。从控制的观点来看，采用反馈校正不仅可以得到与从控制的观点来看，采用反馈校正不仅可以得到与串联校正同样的校正效果，而且还有许多串联校正不具串联校正同样的校正效果，而且还有许多串联校正不具备的突出优点。备的突出优点。反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结构和参反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结构和参数；数；在一定条件下，反馈校正装置的特性可以完全取代在一定条件下，反馈校正装置的特性可以完全取代被包围环节的特性，从而可大大消弱这部分环节由于特被包围环节的特性，从而可大大消弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统的不利影响。性参数变化及各种干扰带给系统的不利影响。一、一、利用反馈校正改变局部结构、参数利用反馈校正改变局部结构、参数1 1。把积分环节变成惯性环节。把积分环节变成惯性环节2 2。用反馈改变时间常数。用反馈改变时间常数仍是惯性环节，但时间常数仍是惯性环节，但时间常数T减小减小。2 2。用反馈改变时间常数。用反馈改变时间常数仍是惯性环节，但时间常数仍是惯性环节，但时间常数T增大增大。3 3。速度反馈包围振荡环节。速度反馈包围振荡环节仍是振荡环节，但阻尼比显著仍是振荡环节，但阻尼比显著增大增大。4 4。利用正反馈增大回路的增益。利用正反馈增大回路的增益若取若取 ，则回路增益可以远远大于反馈前的，则回路增益可以远远大于反馈前的K。二、利用反馈补偿取代局部结构二、利用反馈补偿取代局部结构若在系统工作频段内，满足：若在系统工作频段内，满足：那么：那么：降低对参数变化的敏感度反馈补偿的功能 （1）可以扩展系统的频带宽度，加快响应速度；）可以扩展系统的频带宽度，加快响应速度；（2）可以减弱被反馈包围部分环节对控制性能的不利影响；）可以减弱被反馈包围部分环节对控制性能的不利影响；（3）与串联补偿，成本较高。）与串联补偿，成本较高。