串联矫正控制装置的设计

㈠ 自动控制原理中如何选用校正装置的型别

自动控制原理中如何选用校正装置的型别

1、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。
2、对于并联校正，讯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、讯号性质、系统各点功率、可选用的元件和经济性等因素。

自动控制原理如何学习

其实我是过来人，学好自控真得并不难！关键是一些基础概念和基础公式要理清，比如开环和闭环、二阶系统的传函标准式、稳定裕度之类的，一些问题要先想，不懂再问！学习时能预习最好，课后再花点小时间回顾，整理一个大的框架，着重掌握就基本上可以了。
大的分现代控制理论和经典控制理论。
现代控制理论控主要掌握状态空间表示式（三种控制系统的描述方式之一，其他两种是经典控制理论里面的微分方程和传递函式也是重点）和结构图、状态方程的解（主要研究求解矩阵指数或者状态转移矩阵）、系统的能控性与能观性的判断方式、如何用李雅普洛方法（主要是第二方法）判断系统的稳定性、状态反馈的应用（包括极点配置、实现解耦和为了能够实现状态反馈而建立的状态观测器），后面的最优控制和状态估计了解就行。
经典控制理论中，主要掌握线性系统的三种不同分析法——时域法（以二阶为主）、根轨迹法（8个性质）和频域分析法（侧重点不同，目的都是研究系统的效能指标）、以及这三种方法对应判断系统稳定的方法（劳斯判据、直接读图位于左半平面、和奈氏判据）、离散系统的讯号取样和稳定性判据（类比劳斯判据）、非线性系统的两种分析法、至于线性系统的校正，了解就行。
此外，做一些相关的题目基本上就差不多了。书嘛，不用拘泥于一本书，多看看其他的书目，我学习的是胡寿松的，选看的是北航的书，从其他的书上，可以发现很多新的东西。以上是我的学习过程和感想，仅供参考，希望对你有帮助！

如何看懂自动控制原理图?

你说的自动控制原理图是系统结构图吧，这个图其实是实际系统的一种抽象，你要想看懂并设计一个图，先要找本自控原理教材学习一下，这样的书应该有很多，自动化专业的都有，:jingpinke./ 这个网站上还有课程视讯，你可以自己找一找看一看

自动控制原理中衰减率的概念

衰减率是指每经过一个波动周期,被调量波动幅值减少的百分数
也就是同方向的两个相邻波的前一个波幅减去后一个波幅之差与前一个波幅的比值

matlab在自动控制原理中的应用的绪论

下面含有具体方法 你可以把具体例子删去 就是绪论 当然也可以不删 我也是自动化专业的 最近也在课程设计 以往在电厂自动化专业学生进行毕业设计过程中，常常需要进行大量的数学运算。在当今计算机时代，通常的做法是借助高阶语言Basic、Fortran或C语言等编制计算程式，输入计算机做近似计算。但是这需要熟练的掌握所运用的语法规则与编制程式的相关规定，而且编制程式不容易，费时费力。 目前，比较流行的控制系统模拟软体是MATLAB。1980年美国的Cleve Moler 博士研制的MATLAB环境（语言）对控制系统的理论及计算机辅助设计技术起到了巨大的推动作用。由于MATLAB的使用极其容易，不要求使用者具备高深的数学与程式语言的知识，不需要使用者深刻了解演算法与程式设计技巧，且提供了丰富的矩阵处理功能，因此控制理论领域的研究人员很快注意到了这样的特点。尤其MATLAB应用在电厂自动化专业的毕业设计的计算机模拟上，更体现出它巨大的优越性和简易性。 使用MATLAB对控制系统进行计算机模拟的主要方法是：以控制系统的传递函式为基础，使用MATLAB的Simulink工具箱对其进行计算机模拟研究。 1．时域分析中效能指标 为了保证电力生产装置的安全经济执行，在设计电力自动控制系统时，必须给出明确的系统性能指标，即控制系统的稳定性、准确性和快速性指标。通常用这三项技术指标来综合评价一个系统的控制水平。对于一个稳定的控制系统，定量衡量效能的好坏有以下几个效能指标：（1）峰值时间tp；（2）调节时间ts；（3）上升时间tr；（4）超调量Mp%。 怎样确定控制系统的效能指标是控制系统的分析问题；怎样使自动控制系统的效能指标满足设计要求是控制系统的设计与改造问题。在以往进行设计时，都需要通过效能指标的定义徒手进行大量、复杂的计算，如今运用MATLAB可以快速、准确的直接根据响应曲线得出效能指标。例如：求如下二阶系统的效能指标： 首先用MATLAB在命令视窗编写如下几条简单命令： num=[3]; ％传递函式的分子多项式系数矩阵 den=[1 1.5 3]; ％传递函式的分母多项式系数矩阵 G=tf(num,den); ％建立传递函式 grid on; ％图形上出现表格 step(G) ％绘制单位阶跃响应曲线 通过以上命令得到单位阶跃响应曲线如图1，同时在曲线上根据效能指标的定义单击右键，则分别可以得到此系统的效能指标：峰值时间tp=1.22s；调节时间ts=4.84s；上升时间tr=0.878s；超调量Mp%=22.1%。 图1 二阶系统阶跃响应及效能指标 2．具有延迟环节的时域分析 在许多实际的电力控制系统中，有不少的过程特性（物件特性）具有较大的延迟，例如多容水箱。对于具有延迟过程的电力控制无法保证系统的控制质量，因此进行设计时必须考虑实际系统存在迟延的问题，不能忽略。所以设计的首要问题是在设计系统中建立迟延环节的数学模型。 在MATLAB环境下建立具有延迟环节的数学模型有两种方法。 例：试模拟下述具有延迟环节多容水箱的数学模型的单位阶跃响应曲线： 方法一：在MATLAB命令视窗中用函式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) 图2 延迟系统阶跃响应曲线 方法二：用Simulink模型视窗中的Transport Delay（对输入讯号进行给定的延迟）模组 首先在Simulink模型视窗中绘制动态结构图，如图3所示。 图3 迟延系统的SIMULINK实现 然后双击示波器模组，从得到的曲线可以看出，与方法一的结果是相同。 3．稳定性判断的几种分析方法 稳定性是控制系统能否正常工作的首要条件，所以在进行控制系统的设计时首先判别系统的稳定性。而在自动控制理论的学习过程中，对判别稳定性一般采用劳斯稳定判据的计算来判别。对于高阶系统，这样的方法计算过程繁琐且复杂。运用MATLAB来判断稳定性不仅减少了计算量，而且准确。 3．1 用root(G . den{1})命令根据稳定充分必要条件判断 例

自动控制原理好学不?

幽默了
不知道你是学 经典控制理论还是现代控制理论
不管学那个 你要有 高等数学 大学物理 电工基础 讯号与系统 数位电子基础 类比电子基础
这六门基础课。
当然高数 和 讯号 主要是 卷积 傅立叶变换和 拉氏变换 泰勒级数
不多的东西

自动控制原理！根轨迹？

根轨迹是开环系统某一引数从零变化到无穷大时，闭环系统特征根在s平面上变化的轨迹。可分成常义根轨迹和广义根轨迹。根轨迹有180度、零度根轨迹和参量根轨迹。根轨迹是开环系统的增益从零变化到无穷大时，闭环系统特征根在s平面上变化的轨迹。所以1.如果根轨迹全部位于S平面左侧，就表示无论增益怎么改变，特征根全部具有负实部，则系统就是稳定的。2.如果根轨迹在虚轴上，表示临界稳定，也就是不断振荡。3.如果根轨迹根轨迹全部都在S右半平面，则表示无论选择什么引数，系统都是不稳定的。也就是说增益在一定范围内变化时，系统可以保持稳定，但是当增益的变化超过这一阈值时，系统就会变得不稳定，而这一阈值就是出现在根轨迹与虚轴的交点上，在这一点系统临界稳定。最终可有增益的取值范围判断系统的稳定性。

自动控制原理哪章讲pid了

控制系统的校正那一章，串联校正部分

㈡ 自动控制原理课程设计 设计题目： 串联滞后校正装置的设计

一、理论分析设计
1、确定原系统数学模型；
当开关S断开时，求原模拟电路的开环传递函数个G(s)。
c)；(c、2、绘制原系统对数频率特性，确定原系统性能：
3、确定校正装置传递函数Gc(s)，并验算设计结果；
设超前校正装置传递函数为：
，rd>1
)，则：c处的对数幅值为L(cm，原系统在=c若校正后系统的截止频率

由此得：

由 ，得时间常数T为：

4、在同一坐标系里，绘制校正前、后、校正装置对数频率特性；
二、Matlab仿真设计（串联超前校正仿真设计过程）
注意：下述仿真设计过程仅供参考，本设计与此有所不同。

利用Matlab进行仿真设计（校正），就是借助Matlab相关语句进行上述运算，完成以下任务：①确定校正装置；②绘制校正前、后、校正装置对数频率特性；③确定校正后性能指标。从而达到利用Matlab辅助分析设计的目的。
例：已知单位反馈线性系统开环传递函数为：

≥450，幅值裕量h≥10dB，利用Matlab进行串联超前校正。≥7.5弧度/秒，相位裕量c要求系统在单位斜坡输入信号作用时，开环截止频率
c)]、幅值裕量Gm(1、绘制原系统对数频率特性，并求原系统幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm[即
num=[20];
den=[1,1,0];
G=tf(num,den); %求原系统传递函数
bode(G); %绘制原系统对数频率特性
margin(G); %求原系统相位裕度、幅值裕度、截止频率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
grid; %绘制网格线（该条指令可有可无）
原系统伯德图如图1所示，其截止频率、相位裕量、幅值裕量从图中可见。另外，在MATLAB Workspace下，也可得到此值。由于截止频率和相位裕量都小于要求值，故采用串联超前校正较为合适。

图1 校正前系统伯德图
2、求校正装置Gc(s)（即Gc）传递函数
L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); =7.5处的对数幅值Lc%求原系统在
rd=10^(-L/10); %求校正装置参数rd
wc=7.5;
T= sqrt(rd)/wc; %求校正装置参数T
numc=[T,1];
denc=[T/ rd,1];
Gc=tf(numc,denc); %求校正装置传递函数Gc
(s)（即Ga）3、求校正后系统传递函数G
numa=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);
Ga=tf(numa,dena); %求校正后系统传递函数Ga
4、绘制校正后系统对数频率特性，并与原系统及校正装置频率特性进行比较；
求校正后幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga); %绘制校正后系统对数频率特性
hold on; %保留曲线，以便在同一坐标系内绘制其他特性
bode(G,':'); %绘制原系统对数频率特性
hold on; %保留曲线，以便在同一坐标系内绘制其他特性
bode(Gc,'-.'); %绘制校正装置对数频率特性
margin(Ga); %求校正后系统相位裕度、幅值裕度、截止频率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
grid; %绘制网格线（该条指令可有可无）
校正前、后及校正装置伯德图如图2所示，从图中可见其：截止频率wc=7.5；
)，校正后各项性能指标均达到要求。相位裕量Pm=58.80；幅值裕量Gm=inf dB(即
从MATLAB Workspace空间可知校正装置参数：rd=8.0508，T=0.37832，校正装置传递函数为 。

图2 校正前、后、校正装置伯德图
三、Simulink仿真分析（求校正前、后系统单位阶跃响应）
注意：下述仿真过程仅供参考，本设计与此有所不同。

线性控制系统校正过程不仅可以利用Matlab语句编程实现，而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱构建仿真模型，分析系统校正前、后单位阶跃响应特性。
1、原系统单位阶跃响应
原系统仿真模型如图3所示。

图3 原系统仿真模型
系统运行后，其输出阶跃响应如图4所示。

图4 原系统阶跃向应曲线
2、校正后系统单位阶跃响应
校正后系统仿真模型如图5所示。

图5 校正后系统仿真模型
系统运行后，其输出阶跃响应如图6所示。

图6 校正后系统阶跃向应曲线
3、校正前、后系统单位阶跃响应比较
仿真模型如图7所示。

图7 校正前、后系统仿真模型
系统运行后，其输出阶跃响应如图8所示。

图8 校正前、后系统阶跃响应曲线
四、确定有源超前校正网络参数R、C值
有源超前校正装置如图9所示。

图9 有源超前校正网络

当放大器的放大倍数很大时，该网络传递函数为：
（1）
其中 ， ， ，“-”号表示反向输入端。
该网络具有相位超前特性，当Kc=1时，其对数频率特性近似于无源超前校正网络的对数频率特性。
根据前述计算的校正装置传递函数Gc(s)，与（1）式比较，即可确定R4、C值，即设计任务书中要求的R、C值。
注意：下述计算仅供参考，本设计与此计算结果不同。

如：由设计任务书得知：R1=100K，R2=R3=50K，显然
令
T=R4C

㈢ 例题给出的校正是时域的处理方式.如果采用频域法串联校正，选择什么校正方式

常用的基本方法有根轨迹法和频率响应法两种。 ① 轨迹法设计校正装置 当性能指标以时间域量值（超调量、上升时间、过渡过程时间等）给出时，采用根轨迹法进行设计一般较为有效。设计时，先根据性能指标，在s的复数平面上,确定出闭环主导极点对的位置。随后，画出未加校正时系统的根轨迹图，用它来确定只调整系统增益值能否产生闭环主导极点对。如果这样做达不到目的，就需要引入适当的校正装置。校正装置的类型和参数，根据根轨迹在闭环主导极点对附近的形态进行选取和计算确定。一旦校正装置决定后，就可画出校正后系统的根轨迹图，以确定除主导极点对以外的其他闭环极点。当其他闭环极点对系统过渡过程性能只产生很小影响时，可认为设计已完成，否则还须修正设计。 ② 用频率响应法设计校正装置 在采用频率响应法进行设计时,常选择频率域的性能如相角裕量、增益裕量、带宽等作为设计指标。如果给定性能指标为时间域的形式，则应先化成等价的频率域形式。通常，设计是在波德图上进行的。在波德图上，先画出满足性能指标的期望对数幅值特性曲线，它由三个部分组成：低频段用以表征闭环系统应具有的稳态精度；中频段表征闭环系统的相对稳定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望对数幅值特性中的主要部分；高频段表征系统的复杂性。然后，在同一波德图上，再画出系统不可变动部分的对数幅值特性曲线，它是根据其传递函数来作出的。所需串联校正装置的特性曲线即可由这两条特性曲线之差求出，在经过适当的简化后可定出校正装置的类型和参数值。 不论是采用根轨迹法还是频率响应法，设计中常常有一个反复的修正过程，其中设计者的经验起着重要的作用。设计的结果也往往不是唯一的，需要结合性能、成本、体积等方面的考虑，选择一种合理的方案。

㈣ 自动控制原理串联校正维持原系统的闭环主导极点不变怎么设计

一、理论分析设计 1、确定原系统数学模型;当开关S断开时，求原模拟电路的利用Matlab进行串联超前校正。 ≥7.5弧度/秒，线性控制系统校正过程不仅

㈤ 比较模拟PID控制系统与模拟串联超前校正对控制效果

pid控制器使用的控制方式就是超前滞后控制方式，比单纯串联超前校正方式效果要好啊。pid控制既能增加系统相位裕度，又能改善系统稳态性能，兼顾了超前，滞后校正的优点。

㈥ 已知单位负反馈系统的开环传递函数 ， 试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的相位裕度 ，静态速度误差

s=tf('s'); %生成拉普拉斯变量s
G=10/(s*(s+1)); %生成开环传递函数
[mag,phase,w]=bode(G); %获取对数频率特性上每个频率w对应的幅值和相位角
[Gm,Pm]=margin(G); %计算开环传递函数的幅值裕量和相位裕量
DPm=45; %期望的相位裕量
MPm=DPm-Pm+5; %校正网络需提供的最大相位超前
MPm=MPm*pi/180; %转换为弧度表示的角度
a=(1+sin(MPm))/(1-sin(MPm)); %计算超前校正的分度系数
adb=20*log10(mag); %计算开环传递函数对应不同频率的对数幅值
am=10*log10(a); %计算校正网络在校正后的剪切角度频率处提供的对数幅值
wc=sphine(adb,w,-am); %利用线性插值函数求取对应-am处的频率，即为校正后的 %剪切频率wc
T=1/(wc*sqrt(a)); %求时间常数
at=a*T;
Gc=tf([at 1],[T 1]); %获取控制器的传递函数
Gh=Gc*G;
figure,margin(Gh); %绘制校正后系统的Bode图
grid

㈦ 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。