串联校正有哪些方法

‘壹’ 什么是自动控制的串联校正，分哪几种类型

就是对自动控制的开环特性进行修改。分为相位超前校正，相位滞后校正和相位滞后一超前校正。当自动控制系统的静、动态性能不能满足所要求的性能指标时，必须对自动控制系统进行校正。校正的方法，就是在原系统中增添一些校正装置，人为地改善系统的结构和性能，使之满足使用者所要求的性能指标。根据校正装置在系统中所处的位置不同，一般分为串联校正和反馈校正。在串联校正中，又根据校正环节对系统开环频率特性相位的影响，可分为相位超前校正，相位滞后校正和相位滞后一超前校正。串联校正根据校正装置本身是否按电源可分为无源校正装置和有源校正装置。有源校正常见的有比例-微分(PD)校正装置，比例-积分(PI)校正装置。

‘贰’ 校正装置在系统中的连接方式有哪些

按校正装置在控制系统中的连接方式，可分为串联校正和并联校正。
如果校正装置(传递函数用 Gc(s)表示)和系统不可变动部分(其传递函数用G0(s)表示)按串联方式相连接，即称为串联校正。如果校正装置连接在系统的一个反馈回路内，则称为并联校正或反馈校正。图中G1(s)和G2(s)分别表示系统不可变动部分中各部件的传递函数。
一般说来，串联校正比并联校正简单。但是串联校正装置常有严重的增益衰减，因此采用串联校正往往同时需要引入附加放大器，以提高增益并起隔离作用。对于并联校正，信号总是从功率较高的点传输到功率较低的点，无须引入附加放大器，所需元件数目常比串联校正为少。在控制系统设计中采用哪种校正，常取决于校正要求、信号性质、系统各点功率、可选用的元件和经济性等因素。

‘叁’ 控制系统校正方法的串联校正装置

常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。下表列出三类校正装置的典型线路、传递函数、频率响应的波德图和各自的校正作用。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。

‘肆’ 什么是串联校正及其优缺点

• 串联校正装置可设计成相位超前校正、相位迟后校正和和相位迟后－超前校正形式。

• 超前校正
  为满足控制系统的静态性能要求，最直接的方法是增大控制系统的开环增益，但当增益增大到一定数值时，系统有可能变为不稳定，或即使能稳定，其动态性能一般也不会理想。

• 为此，需在系统的前向通道中加一超前校正装置，以实现在开环增益不变的前提下，系统的动态性能亦能满足设计的要求。

• 迟后校正
  

• 与超前校正相反，如果一个控制系统具有良好的动态性能，但其静态性能指标较差（如静态误差较大）时，则一般可采用迟后校正装置，使系统的开环增益有较大幅度的增加，而同时又可使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。

• 比较超前校正装置和迟后校正装置可以发现，迟后校正装置具有如下特点：

• 1）输出相位总滞后于输入相位，这是校正中必须要避免的；

• 2）它是一个低通滤波器，具有高频率衰减的作用；

• 3）利用它的高频衰减作用（当 ），使校正后系统剪切频率 前移，从而达到增大相位裕量的目的。

• 有源迟后－超前校正装置的传递函数同时是一个典型的PID控制器，式中：KP为比例系数，Ti 积分时间常数，Td为微分时间常数。