串聯矯正控制裝置的設計

㈠ 自動控制原理中如何選用校正裝置的型別

自動控制原理中如何選用校正裝置的型別

1、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。
2、對於並聯校正，訊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、訊號性質、系統各點功率、可選用的元件和經濟性等因素。

自動控制原理如何學習

其實我是過來人，學好自控真得並不難！關鍵是一些基礎概念和基礎公式要理清，比如開環和閉環、二階系統的傳函標準式、穩定裕度之類的，一些問題要先想，不懂再問！學習時能預習最好，課後再花點小時間回顧，整理一個大的框架，著重掌握就基本上可以了。
大的分現代控制理論和經典控制理論。
現代控制理論控主要掌握狀態空間表示式（三種控制系統的描述方式之一，其他兩種是經典控制理論裡面的微分方程和傳遞函式也是重點）和結構圖、狀態方程的解（主要研究求解矩陣指數或者狀態轉移矩陣）、系統的能控性與能觀性的判斷方式、如何用李雅普洛方法（主要是第二方法）判斷系統的穩定性、狀態反饋的應用（包括極點配置、實現解耦和為了能夠實現狀態反饋而建立的狀態觀測器），後面的最優控制和狀態估計了解就行。
經典控制理論中，主要掌握線性系統的三種不同分析法——時域法（以二階為主）、根軌跡法（8個性質）和頻域分析法（側重點不同，目的都是研究系統的效能指標）、以及這三種方法對應判斷系統穩定的方法（勞斯判據、直接讀圖位於左半平面、和奈氏判據）、離散系統的訊號取樣和穩定性判據（類比勞斯判據）、非線性系統的兩種分析法、至於線性系統的校正，了解就行。
此外，做一些相關的題目基本上就差不多了。書嘛，不用拘泥於一本書，多看看其他的書目，我學習的是胡壽松的，選看的是北航的書，從其他的書上，可以發現很多新的東西。以上是我的學習過程和感想，僅供參考，希望對你有幫助！

如何看懂自動控制原理圖?

你說的自動控制原理圖是系統結構圖吧，這個圖其實是實際系統的一種抽象，你要想看懂並設計一個圖，先要找本自控原理教材學習一下，這樣的書應該有很多，自動化專業的都有，:jingpinke./ 這個網站上還有課程視訊，你可以自己找一找看一看

自動控制原理中衰減率的概念

衰減率是指每經過一個波動周期,被調量波動幅值減少的百分數
也就是同方向的兩個相鄰波的前一個波幅減去後一個波幅之差與前一個波幅的比值

matlab在自動控制原理中的應用的緒論

下面含有具體方法 你可以把具體例子刪去 就是緒論 當然也可以不刪 我也是自動化專業的 最近也在課程設計 以往在電廠自動化專業學生進行畢業設計過程中，常常需要進行大量的數學運算。在當今計算機時代，通常的做法是藉助高階語言Basic、Fortran或C語言等編制計算程式，輸入計算機做近似計算。但是這需要熟練的掌握所運用的語法規則與編製程式的相關規定，而且編製程式不容易，費時費力。 目前，比較流行的控制系統模擬軟體是MATLAB。1980年美國的Cleve Moler 博士研製的MATLAB環境（語言）對控制系統的理論及計算機輔助設計技術起到了巨大的推動作用。由於MATLAB的使用極其容易，不要求使用者具備高深的數學與程式語言的知識，不需要使用者深刻了解演演算法與程式設計技巧，且提供了豐富的矩陣處理功能，因此控制理論領域的研究人員很快注意到了這樣的特點。尤其MATLAB應用在電廠自動化專業的畢業設計的計算機模擬上，更體現出它巨大的優越性和簡易性。 使用MATLAB對控制系統進行計算機模擬的主要方法是：以控制系統的傳遞函式為基礎，使用MATLAB的Simulink工具箱對其進行計算機模擬研究。 1．時域分析中效能指標 為了保證電力生產裝置的安全經濟執行，在設計電力自動控制系統時，必須給出明確的系統性能指標，即控制系統的穩定性、准確性和快速性指標。通常用這三項技術指標來綜合評價一個系統的控制水平。對於一個穩定的控制系統，定量衡量效能的好壞有以下幾個效能指標：（1）峰值時間tp；（2）調節時間ts；（3）上升時間tr；（4）超調量Mp%。 怎樣確定控制系統的效能指標是控制系統的分析問題；怎樣使自動控制系統的效能指標滿足設計要求是控制系統的設計與改造問題。在以往進行設計時，都需要通過效能指標的定義徒手進行大量、復雜的計算，如今運用MATLAB可以快速、准確的直接根據響應曲線得出效能指標。例如：求如下二階系統的效能指標： 首先用MATLAB在命令視窗編寫如下幾條簡單命令： num=[3]; ％傳遞函式的分子多項式系數矩陣 den=[1 1.5 3]; ％傳遞函式的分母多項式系數矩陣 G=tf(num,den); ％建立傳遞函式 grid on; ％圖形上出現表格 step(G) ％繪制單位階躍響應曲線 通過以上命令得到單位階躍響應曲線如圖1，同時在曲線上根據效能指標的定義單擊右鍵，則分別可以得到此系統的效能指標：峰值時間tp=1.22s；調節時間ts=4.84s；上升時間tr=0.878s；超調量Mp%=22.1%。 圖1 二階系統階躍響應及效能指標 2．具有延遲環節的時域分析 在許多實際的電力控制系統中，有不少的過程特性（物件特性）具有較大的延遲，例如多容水箱。對於具有延遲過程的電力控制無法保證系統的控制質量，因此進行設計時必須考慮實際系統存在遲延的問題，不能忽略。所以設計的首要問題是在設計系統中建立遲延環節的數學模型。 在MATLAB環境下建立具有延遲環節的數學模型有兩種方法。 例：試模擬下述具有延遲環節多容水箱的數學模型的單位階躍響應曲線： 方法一：在MATLAB命令視窗中用函式pade(n，T) num1=1;den1=conv([10,1],[5,1]);g1=tf(num1,den1); [num2,den2]=pade(1,10);g2=tf(num2,den2); g12=g1*g2; step(g12) 圖2 延遲系統階躍響應曲線 方法二：用Simulink模型視窗中的Transport Delay（對輸入訊號進行給定的延遲）模組 首先在Simulink模型視窗中繪制動態結構圖，如圖3所示。 圖3 遲延系統的SIMULINK實現 然後雙擊示波器模組，從得到的曲線可以看出，與方法一的結果是相同。 3．穩定性判斷的幾種分析方法 穩定性是控制系統能否正常工作的首要條件，所以在進行控制系統的設計時首先判別系統的穩定性。而在自動控制理論的學習過程中，對判別穩定性一般採用勞斯穩定判據的計算來判別。對於高階系統，這樣的方法計算過程繁瑣且復雜。運用MATLAB來判斷穩定性不僅減少了計算量，而且准確。 3．1 用root(G . den{1})命令根據穩定充分必要條件判斷 例

自動控制原理好學不?

幽默了
不知道你是學 經典控制理論還是現代控制理論
不管學那個 你要有 高等數學 大學物理 電工基礎 訊號與系統 數位電子基礎 類比電子基礎
這六門基礎課。
當然高數 和 訊號 主要是 卷積 傅立葉變換和 拉氏變換 泰勒級數
不多的東西

自動控制原理！根軌跡？

根軌跡是開環系統某一引數從零變化到無窮大時，閉環系統特徵根在s平面上變化的軌跡。可分成常義根軌跡和廣義根軌跡。根軌跡有180度、零度根軌跡和參量根軌跡。根軌跡是開環系統的增益從零變化到無窮大時，閉環系統特徵根在s平面上變化的軌跡。所以1.如果根軌跡全部位於S平面左側，就表示無論增益怎麼改變，特徵根全部具有負實部，則系統就是穩定的。2.如果根軌跡在虛軸上，表示臨界穩定，也就是不斷振盪。3.如果根軌跡根軌跡全部都在S右半平面，則表示無論選擇什麼引數，系統都是不穩定的。也就是說增益在一定范圍內變化時，系統可以保持穩定，但是當增益的變化超過這一閾值時，系統就會變得不穩定，而這一閾值就是出現在根軌跡與虛軸的交點上，在這一點系統臨界穩定。最終可有增益的取值范圍判斷系統的穩定性。

自動控制原理哪章講pid了

控制系統的校正那一章，串聯校正部分

㈡ 自動控制原理課程設計 設計題目： 串聯滯後校正裝置的設計

一、理論分析設計
1、確定原系統數學模型；
當開關S斷開時，求原模擬電路的開環傳遞函數個G(s)。
c)；(c、2、繪制原系統對數頻率特性，確定原系統性能：
3、確定校正裝置傳遞函數Gc(s)，並驗算設計結果；
設超前校正裝置傳遞函數為：
，rd>1
)，則：c處的對數幅值為L(cm，原系統在=c若校正後系統的截止頻率

由此得：

由 ，得時間常數T為：

4、在同一坐標系裡，繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性；
二、Matlab模擬設計（串聯超前校正模擬設計過程）
注意：下述模擬設計過程僅供參考，本設計與此有所不同。

利用Matlab進行模擬設計（校正），就是藉助Matlab相關語句進行上述運算，完成以下任務：①確定校正裝置；②繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性；③確定校正後性能指標。從而達到利用Matlab輔助分析設計的目的。
例：已知單位反饋線性系統開環傳遞函數為：

≥450，幅值裕量h≥10dB，利用Matlab進行串聯超前校正。≥7.5弧度/秒，相位裕量c要求系統在單位斜坡輸入信號作用時，開環截止頻率
c)]、幅值裕量Gm(1、繪制原系統對數頻率特性，並求原系統幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm[即
num=[20];
den=[1,1,0];
G=tf(num,den); %求原系統傳遞函數
bode(G); %繪制原系統對數頻率特性
margin(G); %求原系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
grid; %繪制網格線（該條指令可有可無）
原系統伯德圖如圖1所示，其截止頻率、相位裕量、幅值裕量從圖中可見。另外，在MATLAB Workspace下，也可得到此值。由於截止頻率和相位裕量都小於要求值，故採用串聯超前校正較為合適。

圖1 校正前系統伯德圖
2、求校正裝置Gc(s)（即Gc）傳遞函數
L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); =7.5處的對數幅值Lc%求原系統在
rd=10^(-L/10); %求校正裝置參數rd
wc=7.5;
T= sqrt(rd)/wc; %求校正裝置參數T
numc=[T,1];
denc=[T/ rd,1];
Gc=tf(numc,denc); %求校正裝置傳遞函數Gc
(s)（即Ga）3、求校正後系統傳遞函數G
numa=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);
Ga=tf(numa,dena); %求校正後系統傳遞函數Ga
4、繪制校正後系統對數頻率特性，並與原系統及校正裝置頻率特性進行比較；
求校正後幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga); %繪制校正後系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線，以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(G,':'); %繪制原系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線，以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(Gc,'-.'); %繪制校正裝置對數頻率特性
margin(Ga); %求校正後系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
grid; %繪制網格線（該條指令可有可無）
校正前、後及校正裝置伯德圖如圖2所示，從圖中可見其：截止頻率wc=7.5；
)，校正後各項性能指標均達到要求。相位裕量Pm=58.80；幅值裕量Gm=inf dB(即
從MATLAB Workspace空間可知校正裝置參數：rd=8.0508，T=0.37832，校正裝置傳遞函數為 。

圖2 校正前、後、校正裝置伯德圖
三、Simulink模擬分析（求校正前、後系統單位階躍響應）
注意：下述模擬過程僅供參考，本設計與此有所不同。

線性控制系統校正過程不僅可以利用Matlab語句編程實現，而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱構建模擬模型，分析系統校正前、後單位階躍響應特性。
1、原系統單位階躍響應
原系統模擬模型如圖3所示。

圖3 原系統模擬模型
系統運行後，其輸出階躍響應如圖4所示。

圖4 原系統階躍向應曲線
2、校正後系統單位階躍響應
校正後系統模擬模型如圖5所示。

圖5 校正後系統模擬模型
系統運行後，其輸出階躍響應如圖6所示。

圖6 校正後系統階躍向應曲線
3、校正前、後系統單位階躍響應比較
模擬模型如圖7所示。

圖7 校正前、後系統模擬模型
系統運行後，其輸出階躍響應如圖8所示。

圖8 校正前、後系統階躍響應曲線
四、確定有源超前校正網路參數R、C值
有源超前校正裝置如圖9所示。

圖9 有源超前校正網路

當放大器的放大倍數很大時，該網路傳遞函數為：
（1）
其中 ， ， ，「-」號表示反向輸入端。
該網路具有相位超前特性，當Kc=1時，其對數頻率特性近似於無源超前校正網路的對數頻率特性。
根據前述計算的校正裝置傳遞函數Gc(s)，與（1）式比較，即可確定R4、C值，即設計任務書中要求的R、C值。
注意：下述計算僅供參考，本設計與此計算結果不同。

如：由設計任務書得知：R1=100K，R2=R3=50K，顯然
令
T=R4C

㈢ 例題給出的校正是時域的處理方式.如果採用頻域法串聯校正，選擇什麼校正方式

常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。 ① 軌跡法設計校正裝置 當性能指標以時間域量值（超調量、上升時間、過渡過程時間等）給出時，採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時，先根據性能指標，在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後，畫出未加校正時系統的根軌跡圖，用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的，就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的類型和參數，根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後，就可畫出校正後系統的根軌跡圖，以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程性能只產生很小影響時，可認為設計已完成，否則還須修正設計。 ② 用頻率響應法設計校正裝置 在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的性能如相角裕量、增益裕量、帶寬等作為設計指標。如果給定性能指標為時間域的形式，則應先化成等價的頻率域形式。通常，設計是在波德圖上進行的。在波德圖上，先畫出滿足性能指標的期望對數幅值特性曲線，它由三個部分組成：低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度；中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望對數幅值特性中的主要部分；高頻段表徵系統的復雜性。然後，在同一波德圖上，再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線，它是根據其傳遞函數來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出，在經過適當的簡化後可定出校正裝置的類型和參數值。 不論是採用根軌跡法還是頻率響應法，設計中常常有一個反復的修正過程，其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的，需要結合性能、成本、體積等方面的考慮，選擇一種合理的方案。

㈣ 自動控制原理串聯校正維持原系統的閉環主導極點不變怎麼設計

一、理論分析設計 1、確定原系統數學模型;當開關S斷開時，求原模擬電路的利用Matlab進行串聯超前校正。 ≥7.5弧度/秒，線性控制系統校正過程不僅

㈤ 比較模擬PID控制系統與模擬串聯超前校正對控制效果

pid控制器使用的控制方式就是超前滯後控制方式，比單純串聯超前校正方式效果要好啊。pid控制既能增加系統相位裕度，又能改善系統穩態性能，兼顧了超前，滯後校正的優點。

㈥ 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 ， 試用頻率法設計串聯超前校正裝置，使系統的相位裕度 ，靜態速度誤差

s=tf('s'); %生成拉普拉斯變數s
G=10/(s*(s+1)); %生成開環傳遞函數
[mag,phase,w]=bode(G); %獲取對數頻率特性上每個頻率w對應的幅值和相位角
[Gm,Pm]=margin(G); %計算開環傳遞函數的幅值裕量和相位裕量
DPm=45; %期望的相位裕量
MPm=DPm-Pm+5; %校正網路需提供的最大相位超前
MPm=MPm*pi/180; %轉換為弧度表示的角度
a=(1+sin(MPm))/(1-sin(MPm)); %計算超前校正的分度系數
adb=20*log10(mag); %計算開環傳遞函數對應不同頻率的對數幅值
am=10*log10(a); %計算校正網路在校正後的剪切角度頻率處提供的對數幅值
wc=sphine(adb,w,-am); %利用線性插值函數求取對應-am處的頻率，即為校正後的 %剪切頻率wc
T=1/(wc*sqrt(a)); %求時間常數
at=a*T;
Gc=tf([at 1],[T 1]); %獲取控制器的傳遞函數
Gh=Gc*G;
figure,margin(Gh); %繪制校正後系統的Bode圖
grid

㈦ 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。