【正文】 看出 ，選擇不同的 RC， 采用不同的電路形式 ， 可以得到任意的 K值及任意的計(jì)算功能 。 xoBox 有源校正使用運(yùn)算放大器和 RC電路來組成 ， 只要運(yùn)算放大器放大倍數(shù)足夠大 ， 輸入端電阻足夠大 ， 輸出端電阻足夠小 。 用該 RC校正電路與原有的 G0（ s） 串聯(lián) ， 其校正后的等效頻率特性等于校正環(huán)節(jié)頻率特性與固有的頻率特性的疊加 。 關(guān)于系統(tǒng)的數(shù)字校正將在采樣控制系統(tǒng)一章中介紹 。 計(jì)算機(jī)數(shù)字校正一般使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) ， 它需要硬件 （ 輸入 、 輸出接口等 ） 及軟件的支持 。 因此 ， 無源校正的使用不是很多 。 b. .由運(yùn)算放大器和電路元件 R、 L、 C組成的有源校正裝置 。 其中 ， 由于電氣元器件使用方便靈活 。 xoBox 分析法 又稱試探法 ， 這種方法首先根據(jù)原系統(tǒng)的條件和要求 ， 憑經(jīng)驗(yàn)確定校正方式和校正裝置 ， 然后根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo) ， 設(shè)計(jì)計(jì)算校正裝置的參數(shù) ， 最后根據(jù)所確定的參數(shù) ，檢驗(yàn)性能指標(biāo)是否已得到滿足 。 加之在第三章已經(jīng)介紹過了 ， 因此 ， 在不再贅述 。但串聯(lián)校正在采用無源校正裝置時(shí)，往往要增加放大器，以補(bǔ)償信號(hào)變換過程中的幅值衰減，為了減小功率損耗，串聯(lián)校正裝置常安置在主通道中能量較低的點(diǎn)上。 如圖 61所示， 校正裝置 Gc1（ s） 加在主通道上 ， 且和控制對(duì)象等串聯(lián)連接 ， 這種 校正方式稱為 串聯(lián)校正法 。而我們知道： 開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段決定系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，中頻段決定系統(tǒng)的暫態(tài)性能，高頻段則決定系統(tǒng)的頻寬和抗擾能力等。線性定常系統(tǒng)的校正的具體方法，可以采用根軌跡法、頻率特性法及仿真試探法。 本教材是討論古典控制理論的 ， 系統(tǒng)分析是古典方法的 ， 故系統(tǒng)校正也是采用古典設(shè)計(jì)方法 。 設(shè)計(jì)和計(jì)算這些附加裝置的過程 ， 就稱為對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正 。xoBox 第六章 控制系統(tǒng)的校正 167。 而為進(jìn)行校正所添加的裝置或元件 ， 稱為校正裝置或校正元件 。 xoBox 本章只討論線性定常系統(tǒng)的校正。由于在波德圖上進(jìn)行串聯(lián)校正非常直觀，故一般先用頻域法校正，然后再用 xoBox仿真軟件進(jìn)行檢驗(yàn)。 采用適當(dāng)?shù)男Ｕb置，通過改變開環(huán)頻率特性的各段曲線，將可方便的達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。 校正裝置 Gc2（ s）加在反饋通道上或作為某一部分元件的反饋回路，則這種校正方式稱為反饋校正法。 xoBox 反饋校正需要的校正元件數(shù)一般較串聯(lián)校正少 ， 由于反饋通道中的信號(hào)是從高功率點(diǎn)流向低功率點(diǎn) ， 故反饋校正一般不需要附加放大器 ， 反饋校正除了起校正系統(tǒng)性能的作用外 ， 它還可以消除或減小系統(tǒng)主通道中元件的不利特性對(duì)系統(tǒng)性能的影響 。 在校正設(shè)計(jì)時(shí)采用的計(jì)算方法 ， 常用的有兩種 ， 即綜合法和分析法 。 當(dāng)然 ， 若總不能滿足性能指標(biāo)的要求 ， 那就要改變校正方式和校正裝置了 。 所以 ， 許多系統(tǒng)其控制器都借用電氣元器件來實(shí)現(xiàn) 。 。 xoBox 有源校正需要使用運(yùn)算放大器電路相對(duì)比較復(fù)雜 。 因此 ， 比較復(fù)雜 。 無源校正裝置常用 RC電路組成，如圖 62所示。 因此 ， 校正后相角裕量增加 ， 系統(tǒng)平穩(wěn)性變好 。 就可構(gòu)成比例 、 積分 、微分等各種運(yùn)算電路 ， 實(shí)現(xiàn)各種控制功能 。 并具有負(fù)載隔離的作用 。 1．比例 (P)控制規(guī)律 比例元件在信號(hào)變換中起著改變?cè)鲆娑挥绊懴辔坏淖饔谩?但是它又往往使系統(tǒng)的相角裕量減小 ， 所以系統(tǒng)的 平穩(wěn)性變差 。 xoBox 2．比例加微分 (PD)控制規(guī)律 微分元件在信號(hào)變換中起著對(duì)信號(hào)取導(dǎo)數(shù)即加速的作用，同時(shí)使相位發(fā)生超前。 其頻率特性如圖 68所示 。 因此 ， 只要 Kp、 τ 的取值適中 ， 不是太大 ， 也不是太小 ， 則系統(tǒng)的平穩(wěn)性也會(huì)得到較好的改善 。 xoBox 設(shè)計(jì)比例微分校正 環(huán)節(jié)時(shí) ， Kp一般由系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的要求所限定 ， 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要是選擇 τ 。 如圖 610所示 ， 雖然校正使相角增加了近 90176。 3．比例積分 (PI)控制規(guī)律 積分元件在信號(hào)變換中起著對(duì)信號(hào)進(jìn)行積分即積累的作用，同時(shí)使相位發(fā)生滯后，積分控制可以提高系統(tǒng)的無差度，即提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。 其傳遞函數(shù)為 式中 T＝ Kp/KI 。 這樣可在不改變系統(tǒng)暫態(tài)性能的情況下 ， 將系統(tǒng)提高一個(gè)無差度 。 ％，加比例積分校正后，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差變?yōu)榱?。校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 校正環(huán)節(jié)的波德圖如圖 616所示 ， 顯然 ， 低頻段為比例積分的控制作用 ，改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能；中 、 高頻段為比例微分的控制作用 ， 改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能 。 要求速度誤差系數(shù) KV＞ 100， 剪切頻率 ω C0＞ 1 rad/s， γ 0（ ω C）＞ 40176。校正前 ω C＝ 3 rad/s,γ （ ω C）＝ 108176。 xoBox 、 高頻段進(jìn)行微分校正 。 因此 ，取 τ ＝ 6/ω C＝ 6/＝ 11， 即加入（ 11s+1） 的校正環(huán)節(jié) ， 這時(shí) ， γ（ ω C） 達(dá)不到 50176。 校正后系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)為 校正后系統(tǒng)的波德圖如圖 618實(shí)線所示 ， 其中 ， ω /C＝ 1 rad/s， γ /（ ω C） ＝ 43176。 比如 ， 比例微分控制可以改善系統(tǒng)暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)性能 ， 但是 ， 系統(tǒng)抗高頻干擾能力會(huì)因此而大大降低；比例積分控制可以改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能 ，但是不能改善系統(tǒng)暫態(tài)性能 。 校正后的對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段不變 ， 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不變 。 在 ω m處 ， 引前的角度最大為 φ m并可由下面的方法求出 。 。 γ （ ω C） 小于要求的相角裕量 γ 0（ ω C） ,則按 φ m＝γ 0（ ω C） － γ （ ω C） ＋ 5176。 主要考慮校正后 ， ω C增大 ， γ （ ω C） 會(huì)有所降低及作圖誤差而取的修正量 。 ， 校驗(yàn)頻域指標(biāo) ， 或用 xoBox仿真軟件校驗(yàn)時(shí)域指標(biāo) 。 解 1.∵K V＝ K ∴ 取 K＝ 100 γ 0（ ω C） ≥ 50176。 ～ 15176。 ≈ 50176。 故 校 正 環(huán) 節(jié) 傳 函為 ， 繪出校正后的波德圖如圖 621實(shí)線所示 。 xoBox 二 、 遲后校正 遲后校正與比例積分控制差不多 ， 只是遲后校正不改變系統(tǒng)波德圖低頻端的斜率 ， 因此只能有限地提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度 。 xoBox 當(dāng) Kc＝ 1時(shí) ， 遲后校正環(huán)節(jié)的波德