自动控制原理课后答案第6章

自动控制原理课后答案

第6章 控制系统的校正

【基本要求】

1．正确理解控制系统校正的基本含义。

2. 熟练掌握系统校正的基本要求、常用的性能指标及其计算。 3．熟练掌握常用的三种校正装置及其特点。

4．重点掌握利用开环对数幅频特性曲线进行串联校正常用的三种方法、原理及步骤。 5. 理解利用开环对数幅频特性曲线进行综合法校正的原理及特点。 6．掌握PID控制的特点及工程校正的设计原理及方法。 7．正确理解反馈校正的原理及特点。 8. 正确理解复合校正的原理及特点。

自动控制原理研究的范畴有两方面：一方面已知控制系统的结构和参数，研究和分析其三个基本性能，即稳定性、动态性能和稳态性能，称此过程为系统分析。本书的第3章～第5章就是采用不同的方法进行系统分析；另一方面在是被控对象已知的前提下，根据工程实际对系统提出的各项性能要求，设计一个新系统或改善原性能不太好的系统，使系统的各项性能指标均能满足实际需要，称此过程为系统校正（或综合）。本章就是研究控制系统校正的基本问题，并介绍基于MATLAB和Simulink的线性控制系统较正的一般方法。

通过本章的学习，建立系统校正的概念，掌握校正的方法和步骤，并能利用MATLAB和Simulink对系统进行校正分析，为进行实际系统设计建立理论基础。

6.1 校正的基本概念和方法

进行控制系统的校正与设计，不仅要了解被控对象的结构与参数，更要明确工程实际对系统提出的性能指标要求，这是系统设计的依据和目标。

6.1.1 校正的基本概念

所谓控制系统的校正，是指根据工程对系统提出的性能指标要求，选择具有合适结构和参数的控制器，使之与被控对象组成的系统满足实际性能指标的要求。校正的实质就是在系统中加入合适的环节或装置，使整个系统的结构和参数发生变化，即改善系统的零、极点分布或对数频率特性曲线形状，从而改善系统的运行特性，使校正后系统的各项性能指标满足实际要求。校正装置的选择及其参数的整定过程，称为控制系统的校正。研究该问题的方法同系统分析一样，也有时域法、频域法和根轨迹法三种，三种方法互为补充，而且以频域法的应用较为普遍。因此本章只介绍频域法，即利用开环对数频率特性曲线对线性定常系统进行校正的基本原理和方法，其它方法读者可参考有关文献。

控制系统的设计工作是从分析控制对象开始的。首先根据被控对象的具体情况选择执行