【正文】 當選擇它們的參數(shù) ， 就可以揚長避短 ， 起到滿意的控制作用 。 因此 ， 為了改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和同時兼顧穩(wěn)定性 ， 一般采用比例加積分的控制 ， 如圖 611所示 。 需要指出的是 ， 若校正前在 ω C附近相頻特性下降很快 ，則必須配合其它校正環(huán)節(jié)才能取得好的校正效果 。 。 校正后 K=30， 穩(wěn)態(tài)誤差減小到 3％ ， 但是系統(tǒng)出現(xiàn)了大幅 （ 41％ ） 振蕩 。 6— 1 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律 校正裝置總是由一些具有基本時域性能的元件所組成，為了更好地掌握校正設計方法，先對元件所具有的時域性能在校正中的作用加以分析討論．所謂基本時域特性就是指比例，微分、積分元件及其組合時的作用特性，下面將分析討論它們在串聯(lián)校正中的基本控制作用。 xoBox 有源校正使用運算放大器和 RC電路來組成 ， 只要運算放大器放大倍數(shù)足夠大 ， 輸入端電阻足夠大 ， 輸出端電阻足夠小 。 關于系統(tǒng)的數(shù)字校正將在采樣控制系統(tǒng)一章中介紹 。 因此 ， 無源校正的使用不是很多 。 其中 ， 由于電氣元器件使用方便靈活 。 加之在第三章已經(jīng)介紹過了 ， 因此 ， 在不再贅述 。 如圖 61所示， 校正裝置 Gc1（ s） 加在主通道上 ， 且和控制對象等串聯(lián)連接 ， 這種 校正方式稱為 串聯(lián)校正法 。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。 設計和計算這些附加裝置的過程 ， 就稱為對系統(tǒng)進行校正 。 而為進行校正所添加的裝置或元件 ， 稱為校正裝置或校正元件 。由于在波德圖上進行串聯(lián)校正非常直觀，故一般先用頻域法校正，然后再用 xoBox仿真軟件進行檢驗。 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。 在校正設計時采用的計算方法 ， 常用的有兩種 ， 即綜合法和分析法 。 所以 ， 許多系統(tǒng)其控制器都借用電氣元器件來實現(xiàn) 。 xoBox 有源校正需要使用運算放大器電路相對比較復雜 。 無源校正裝置常用 RC電路組成，如圖 62所示。 就可構成比例 、 積分 、微分等各種運算電路 ， 實現(xiàn)各種控制功能 。 1．比例 (P)控制規(guī)律 比例元件在信號變換中起著改變增益而不影響相位的作用。 xoBox 2．比例加微分 (PD)控制規(guī)律 微分元件在信號變換中起著對信號取導數(shù)即加速的作用，同時使相位發(fā)生超前。 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)性也會得到較好的改善 。 如圖 610所示 ， 雖然校正使相角增加了近 90176。 其傳遞函數(shù)為 式中 T＝ Kp/KI 。 ％，加比例積分校正后，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差變?yōu)榱恪? 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。 xoBox 、 高頻段進行微分校正 。 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實線所示 ， 其中 ， ω /C＝ 1 rad/s， γ /（ ω C） ＝ 43176。 校正后的對數(shù)幅頻特性的低頻段不變 ， 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能不變 。 。 主要考慮校正后 ， ω C增大 ， γ （ ω C） 會有所降低及作圖誤差而取的修正量 。 解 1.∵K V＝ K ∴ 取 K＝ 100 γ 0（ ω C） ≥ 50176。 ≈ 50176。 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 。 遲后校正的具體步驟如下： xoBox K 。 取 αT 2＝ 10/ω C′ ,算出 T2就可得到遲后校正的傳遞函數(shù) 。 ，滿足暫態(tài)性能指標 。 滿足要求，校正成功。 三、遲后 —— 超前校正 遲后 —— 超前校正與比例積分微分控制差不多，也是在低頻段用遲后校正改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能，在中、高頻段使用超前校正改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能，從而得到全面改善系統(tǒng)性能的目的。 例 64 單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) 。 4. α ＝ K′ / K＝ ＝ 。用這些方法可以對大多數(shù)系統(tǒng)進行校正，但是，也有的系統(tǒng)可能用上述方法并不能解決問題，這就需要我們根據(jù)基本控制規(guī)律及基本校正方法，靈活地組成各種校正環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)對一些特殊系統(tǒng)的校正。 xoBox T1/T2越大，平穩(wěn)性越好， T T2越小快速性越好， K提高穩(wěn)態(tài)誤差減小，但是，平穩(wěn)性可能變差，總之，要用 xoBox軟件反復調整直到各項指標均達到期望值為止。 tS(2%)5(s)的典型 Ⅰ 型系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 算出的校正環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性如圖 629所示，因此可得 xoBox 用 xoBox仿真得： KV＝ ， σ ％ % 。 P＝－ 10。 xoBox 167。 反饋校正可以削弱一個環(huán)節(jié)的不利影響 。 。 反饋校正的具體步驟如下： xoBox 解 KV≥ 90， 取系數(shù) K＝ 9 。 tS(5%)1(s), 求校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù) Gc（ s）。 ，求出校正后的開環(huán)傳遞函數(shù) 用 xoBox仿真軟件測得 KV＝ 90， σ ％＝ % 。 在中頻段 ， L0（ ω ） 的下方 ，按要求的暫態(tài)性能指標繪制期望的 K 。 進行反饋校正時 ， 首先用近似的方法 ， 找出校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的大致類型 。反饋校正的作用不像串聯(lián)校正那樣明確，需要通過試探才能確定。 這種方法稱為 反饋校正。校正成功。滿足要求，校正成功。因此，有時需要把原有的傳遞函數(shù)作一些近似處理，以使 L0變得簡單。 四、按期望特性校正 根據(jù)系統(tǒng)所期望的性能指標，設計并繪出期望的對數(shù)幅頻特性，再把期望的對數(shù)幅頻特性與原有的對數(shù)幅頻特性相減就可得到校正環(huán)節(jié)的波德圖，據(jù)此可寫出校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，繪出校正后的波德圖，檢驗指標能不能滿足要求，能滿足，設計出校正電路即可。 626實線所示 ω C′ ＝ ；γ ′ （ ω C）＝ 41176。 試進行校正 。 設計遲后 —— 超前校正環(huán)節(jié)時 ， 先按系統(tǒng)要求的暫態(tài)性能指標 在中、高頻段進行超前校正，系統(tǒng)暫態(tài)性能滿足后，在低頻端進行遲后校正，以使系統(tǒng)滿足穩(wěn)態(tài)性能要求。遲后校