『壹』 什麼是自動控制的串聯校正,分哪幾種類型
就是對自動控制的開環特性進行修改。分為相位超前校正,相位滯後校正和相位滯後一超前校正。當自動控制系統的靜、動態性能不能滿足所要求的性能指標時,必須對自動控制系統進行校正。校正的方法,就是在原系統中增添一些校正裝置,人為地改善系統的結構和性能,使之滿足使用者所要求的性能指標。根據校正裝置在系統中所處的位置不同,一般分為串聯校正和反饋校正。在串聯校正中,又根據校正環節對系統開環頻率特性相位的影響,可分為相位超前校正,相位滯後校正和相位滯後一超前校正。串聯校正根據校正裝置本身是否按電源可分為無源校正裝置和有源校正裝置。有源校正常見的有比例-微分(PD)校正裝置,比例-積分(PI)校正裝置。『貳』 校正裝置在系統中的連接方式有哪些
按校正裝置在控制系統中的連接方式,可分為串聯校正和並聯校正。
如果校正裝置(傳遞函數用 Gc(s)表示)和系統不可變動部分(其傳遞函數用G0(s)表示)按串聯方式相連接,即稱為串聯校正。如果校正裝置連接在系統的一個反饋迴路內,則稱為並聯校正或反饋校正。圖中G1(s)和G2(s)分別表示系統不可變動部分中各部件的傳遞函數。
一般說來,串聯校正比並聯校正簡單。但是串聯校正裝置常有嚴重的增益衰減,因此採用串聯校正往往同時需要引入附加放大器,以提高增益並起隔離作用。對於並聯校正,信號總是從功率較高的點傳輸到功率較低的點,無須引入附加放大器,所需元件數目常比串聯校正為少。在控制系統設計中採用哪種校正,常取決於校正要求、信號性質、系統各點功率、可選用的元件和經濟性等因素。
『叄』 控制系統校正方法的串聯校正裝置
常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制系統在改善特性上的需要。下表列出三類校正裝置的典型線路、傳遞函數、頻率響應的波德圖和各自的校正作用。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中,串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例-積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。
『肆』 什麼是串聯校正及其優缺點
串聯校正裝置可設計成相位超前校正、相位遲後校正和和相位遲後-超前校正形式。
超前校正
為滿足控制系統的靜態性能要求,最直接的方法是增大控制系統的開環增益,但當增益增大到一定數值時,系統有可能變為不穩定,或即使能穩定,其動態性能一般也不會理想。
為此,需在系統的前向通道中加一超前校正裝置,以實現在開環增益不變的前提下,系統的動態性能亦能滿足設計的要求。
遲後校正
與超前校正相反,如果一個控制系統具有良好的動態性能,但其靜態性能指標較差(如靜態誤差較大)時,則一般可採用遲後校正裝置,使系統的開環增益有較大幅度的增加,而同時又可使校正後的系統動態指標保持原系統的良好狀態。
比較超前校正裝置和遲後校正裝置可以發現,遲後校正裝置具有如下特點:
1)輸出相位總滯後於輸入相位,這是校正中必須要避免的;
2)它是一個低通濾波器,具有高頻率衰減的作用;
3)利用它的高頻衰減作用(當 ),使校正後系統剪切頻率 前移,從而達到增大相位裕量的目的。
有源遲後-超前校正裝置的傳遞函數同時是一個典型的PID控制器,式中:KP為比例系數,Ti 積分時間常數,Td為微分時間常數。