线性系统的校正
基本概念
校正:在系统中加入参数可以根据需要而改变的机构或装置,使系统整个特性发生变化,满足给定的各项性能指标。
校正与控制器之间的关系:
- 校正:由控制器执行的操作或过程,本身不是控制器
- 控制器:根据输入和系统状态生成控制输出的设备或算法,根据反馈信息调整系统操作,实现控制目标
校正目的:通过调整控制器或系统工作方式,使系统性能达到最佳状态或满足特定需求
校正方式:调整控制器参数、改变系统操作方式、更新系统模型等
系统校正的依据
稳态指标:线性系统稳态误差计算
动态指标:欠阻尼二阶系统动态分析
相对稳定性: 稳定裕度
校正的方式
1.串联校正
接在系统误差测量点之后、放大器之前
- 开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳态性能
- 开环频率特性的中频段表征了闭环系统的动态性能
- 开环频率特性的高频段表征了闭环系统的复杂性和噪声抑制性能
2.反馈校正
接在系统局部反馈通路中
反馈控制确保稳定性,实现对系统输出的控制;
反馈校正重点调整动态特性反馈控制系统可以包括反馈校正,但反馈校正不是反馈控制系统的必须部分
3.前馈校正
在系统主反馈回路之外采用的校正方式
4.复合校正
反馈校正+前馈校正
- 扰动补偿:恰当选择控制器,消除扰动对系统的影响
- 输入补偿:通过改变系统的输入信号来补偿系统的非线性、时滞、鲁棒性和模型不确定性等动态特性
常用校正装置
注意
一切的计算和验证都是基于渐近特性图得到的
超前滞后校正是基于渐近幅频特性所作