自动控制原理：校正装置与系统性能分析

"该资源是一份关于自动控制原理的全套课件，由王孝武和方敏教授编著。内容涵盖了校正装置的传递函数、计算校正后系统的性能指标以及如何选择和设计校正网络。此外，还提到了自动控制的基本概念、自动控制系统的组成以及控制方式。" 在自动控制理论中，校正装置的传递函数是至关重要的，它描述了校正装置对系统输入和输出信号之间关系的影响。传递函数是通过拉普拉斯变换得到的，它包含了系统动态特性的频率响应信息，如增益和相位特性。在设计控制系统时，通常需要计算校正装置的传递函数，以便分析和改进系统的稳定性、快速性和精度。 描述中提到的计算检验校正后的指标，这通常包括上升时间、超调量、稳态误差等，这些是衡量控制系统性能的关键指标。上升时间是指系统从初始状态到达到设定值所需的时间，超调量则表示系统在达到稳态之前的峰值与设定值的偏差。稳态误差是系统在长时间运行后，被控量与期望值之间的差距。这些指标的优化是控制设计的核心任务。 计算过程可能涉及确定需要补偿的相角，这通常是为了改善系统的相位裕度，确保系统在所有频率下的稳定性。相角补偿可以通过引入适当的校正网络来实现，例如滞后网络，它的零点位置选择对系统性能有直接影响。计算出的相角补偿值可以用于设计合适的校正网络，以达到期望的系统响应。 此外，还需要计算其他参数，比如系统的增益，这关系到系统对输入信号的敏感程度。增益的调整可以改变系统的响应速度，但过高可能导致系统不稳定，过低则可能延长响应时间。 参考书籍包括王孝武、方敏、葛锁良编写的《自动控制理论》以及胡寿松、绪方胜彦和孙虎章的著作，这些资源提供了深入的理论基础和实用方法。主讲教师平兆武在合肥工业大学电气与自动化工程学院的教学经验，使得这些课件更具权威性。 自动控制系统的基本组成部分包括控制器、被控对象、测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件以及可能的校正元件。控制器负责获取信息、做出决策并执行控制动作；被控对象是需要控制的实体；测量元件用于感知被控量的变化；给定元件设定期望的输出；比较元件计算偏差；放大元件放大偏差信号以驱动执行元件；执行元件则直接作用于被控对象，改变其状态。校正元件，如滞后网络，通过调整其结构和参数来改善系统性能。 根据控制信号的来源，控制系统可分为开环和闭环控制。闭环控制，特别是负反馈系统，因其能够自我校正和提高稳定性，而在实际应用中更为常见。反馈信号与期望值的比较形成了误差信号，这个误差信号被用来调整控制装置的输出，以减少或消除误差。 这个课件深入浅出地介绍了自动控制的基本原理，包括校正装置的设计和性能指标的计算，为学习者提供了全面的理论基础和实践指导。