第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日为保证系统的控制性能达到预期的性能指标要求，而有目的地增添的元件,称为控制系统的校正元件。根据校正元件与不可变部分的联接方式,校正方案分为串联校正和反馈校正。若校正元件在前向通道,与不可变部分相串联,称此种形式的校正为串联校正,其校正装置的传递函数用Gc(s)表示。若校正元件在局部反馈回路,与不可变部分组成内反馈环,称此种校正形式为反馈校正,其校正装置传递函数用Hc(s)表示第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日串联校正又分为超前校正、滞后校正、滞后超前校正,这些串联校正装置实现的控制规律常采用比例、微分、积分等基本控制规律,或这些基本控制规律的组合,如比例加微分控制规律(PD),比例加积分控制规律(PI),比例加积分加微分控制规律(PID)。古典控制理论是用试探法研究单输入单输出的线性定常系统的设计问题,其设计方案不是绝对唯一的。在这一章中将介绍如何用频率特性法、根轨迹法确定校正装置的参数问题,其重点是频率特性法。第3页，共28页，星期日，2025年，2月5日6.2基本控制规律分析不引入比例控制器，则系统的闭环传递函数为：若引入比例控制器(KP＞1),则有：显然T2＜T1,说明系统的惯性降低。提高比例控制器的增益,可提高控制精度,但控制系统的稳定性却随之降低,甚至会造成控制系统不稳定。一、比例控制规律(P)第4页，共28页，星期日，2025年，2月5日τ为微分时间常数微分控制规律不能单独使用,因为它只在暂态过程中起作用,当系统进入稳态时,偏差信号ε(t)不变化,微分控制不起作用。若单独使用微分控制规律,此时相当于信号断路,控制系统将无法正常工作。另外,微分控制规律虽具有预见信号变化趋势的优点,也有易于放大噪声的缺点。对此,在控制系统设计中,同样需要给予足够的重视。二、比例加微分控制规律PD第5页，共28页，星期日，2025年，2月5日三、积分控制规律(I)在控制系统中,采用积分控制规律可以提高系统的类型数,从而改善控制系统的稳态性能,但同时使稳定性下降,故常用比例加积分控制规律,使控制系统的稳态性能和动态性能都满足要求。四、比例加积分控制规律(PI)下面举例说明PI控制规律可以在保证系统稳定性的基础上提高系统的类型数。第6页，共28页，星期日，2025年，2月5日例6.2-2：设系统试求essf(t)。只加比例控制规律,不加积分控制规律,求得essf(t)=－f0/KP,同时加入PI控制规律,求得essf(t)=0。说明PI控制规律对干扰信号f(t),类型数从0型上升到Ⅰ型,抑制阶跃干扰信号的稳态误差由常值变为0,参数选择合理,仍能保证控制系统的动态性能。上例充分说明,同时应用PI控制规律,即可提高稳态性能,又能保证动态性能。例6.2-1第7页，共28页，星期日，2025年，2月5日五、比例加积分加微分控制规律(PID)PID控制规律除使系统提高一个类型数之外,还提供了两个负实零点。与PI控制规律比较,PID控制规律保持了PI控制规律提高系统稳态性能的优点,同时多提供一个负实零点,更有利于改善系统的动态性能。因此,PID控制规律在控制系统中得到广泛应用。第8页，共28页，星期日，2025年，2月5日超前校正,实现PD或近似实现PD控制规律。超前校正装置可以由有源网路或无源网路实现,现在以无源网为例说明其特性。6.3超前校正参数的确定一、超前校正网路的特性第9页，共28页，星期日，2025年，2月5日超前校正网路是一种带惯性的比例加微分控制器,近似实现PD控制规律。此网路能提供正的相角,这便是超前校正的超前含意,它正是用超前相角对系统实现校正。用此超前网路对系统实现校正时,可视具体情况把惯性限制到极小程度,即使Tc很小。由于1/a＜1,所以用此校正网路将使系统的开环放大倍数下降,为保证系统的开环放大倍数不变,需将系统放大器的放大系数提高a倍。通常取a=5～20,若a值取的过小,超前校正中的微分作用不够强,若a值取的过大,不仅会