校正方式及其应用场景详解

按照系统校正装置的连接方式，校正可分为串联校正、反馈校正、前馈校正、复合校正四种。

串联校正和反馈校正是在系统主反馈回路内采用的校正方式。串联校正一般接在系统误差测量点和放大器之间，串接于系统前向通道之中。反馈校正接在系统的局部反馈通路中。两种校正的连接方式如图6-2所示。

图6-2　串联校正和反馈校正

前馈校正（也叫顺馈校正），是在系统主反馈回路之外采用的校正方式。

前馈校正装置有两种。一种接在系统的给定值之后，主反馈作用点的前向通道中，如图6-3（a）所示，作用是对给定值信号进行整形滤波，再作用于系统。另一种前馈校正装置接在系统可测扰动点与误差测量点之间，直接或间接地测量干扰信号，经变换后接入系统，形成一条附加的、对扰动影响进行补偿的通道，如图6-3（b）所示。

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图6-3　前馈校正

复合校正方式是以上校正方式的综合使用方式。如图6-4所示。

图6-4　复合校正

在控制系统设计中，经常采用串联和反馈校正这两种方式，而且串联校正设计要比反馈校正设计简单，尤其在直流控制系统设计中，工程上较多采用串联校正。串联校正装置又分无源和有源两类。无源串联校正装置通常由RC网络组成，结构简单，成本低，但会使信号产生幅值衰减，因此常常附加放大器。有源串联校正装置由RC网络和运算放大器组成，参数可调，工业控制中常用的PID控制器就是一种有源串联校正装置。

反馈校正装置接在反馈通路中，接收的信号通常来自系统输出端或执行机构的输出端，因此反馈校正一般无需附加放大器，所以反馈校正装置的元件较小。反馈校正可消除系统参数波动对性能的影响。在控制系统设计中，常常兼用串联校正和反馈校正这两种方式。