《系統(tǒng)校正3》PPT課件

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1、自動(dòng)控制原理主講人蘇永清第二十八講第二十八講控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、校正(三)本講主要內(nèi)容相位滯后校正裝置、原理和應(yīng)用第二節(jié)串連校正1、相位滯后校正裝置二、相位滯后校正2、有源滯后網(wǎng)絡(luò)3、相位滯后裝置的應(yīng)用4、設(shè)計(jì)相位超前校正的一般步驟二、相位滯后校正1、無源相位滯后校正裝置的原理式中：校正裝置的頻率特性為滯后校正裝置的Bode圖相位滯后的相角此時(shí)滯后校正裝置在處的頻率為相應(yīng)的最大相位滯后角為未校正系統(tǒng)的Bode圖－20－40－60－40(2)根據(jù)傳遞函數(shù)畫Bode圖未校正系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性因?yàn)椋合鄳?yīng)的相角穩(wěn)定裕

2、度(3)根據(jù)校正后系統(tǒng)相角裕度不少于40o的要求，并考慮到校正網(wǎng)絡(luò)在校正后系統(tǒng)的截止頻率ω處會(huì)產(chǎn)生一定相角滯后的副作用。其值通常在5o～15o之間，現(xiàn)假定為15o，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將相角裕度適當(dāng)取大一點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)副作用的補(bǔ)償量。因此，本例應(yīng)取。作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。從未校正系統(tǒng)的的相頻特性曲線上，找到對應(yīng)相角55o處對應(yīng)的頻率。作為校正后的增益交界頻率。(4)對應(yīng)于時(shí)，未校正系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性，欲使校正后曲線在處通過零分貝線，幅頻特性就必須往下壓dB，這個(gè)作用是由滯后校正網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。這意味著滯后網(wǎng)絡(luò)本身的高頻段幅值應(yīng)是計(jì)算出(5)求轉(zhuǎn)

3、折頻率(6)根據(jù)所求得的a和T值確定校正裝置的傳遞函數(shù)校正后系統(tǒng)的Bode圖如圖所示(7)研究已校正的系統(tǒng)的Bode圖，檢查全部性能指標(biāo)是否滿足要求。(1)根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差的要求，確定系統(tǒng)的開環(huán)增益K。(2)根據(jù)已確定的開環(huán)增益K，繪出未校正系統(tǒng)的伯德圖，并求出相位裕度γ，截止頻率和幅值裕度。(3)確定校正后的截止頻率4、設(shè)計(jì)相位超前校正的一般步驟為設(shè)計(jì)題目要求達(dá)到的相角裕度，為補(bǔ)償滯后校正裝置的副作用而增添的相角，一般取5o～15o。(4)找到未校正系統(tǒng)頻率特性在處的對數(shù)幅頻值并由下式求出值(5)確定校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，選取

4、校正網(wǎng)絡(luò)的第二個(gè)轉(zhuǎn)折頻率，算出T網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)(6)校驗(yàn)校正后系統(tǒng)是否滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，如末達(dá)到要求，重新選擇T值計(jì)算。(7)確定校正網(wǎng)絡(luò)的元件值，并予以實(shí)現(xiàn)。無源校正網(wǎng)絡(luò)及其特點(diǎn)相位超前校正相位滯后校正滯后－超前校正1.主要參數(shù)2.特點(diǎn)及作用3.對數(shù)頻率特性4.零、極點(diǎn)分布5.傳遞函數(shù)超前校正滯后校正滯后－超前校正超前校正滯后校正滯后－超前校正傳遞函數(shù)主要參數(shù)1、特點(diǎn)及應(yīng)用超前校正裝置滯后校正裝置滯后－超前校正裝置a特點(diǎn)：具有正相移和正幅值斜率b作用：正相移和正幅值斜率改善了中頻段的斜率，增大了穩(wěn)定裕量，從而提高了快速

5、性，改善了平穩(wěn)性c缺點(diǎn)：抗干擾能力下降，改善穩(wěn)態(tài)精度作用不大。D適用于穩(wěn)態(tài)精度已經(jīng)滿足要求但動(dòng)態(tài)性能較差的系統(tǒng)a特點(diǎn)：具有負(fù)相移和負(fù)幅值斜率b作用：幅值的壓縮使得有可能調(diào)大開環(huán)增益，從而提高穩(wěn)定精度，也能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量。c缺點(diǎn)：使頻帶變窄，降低了快速性。D適用于穩(wěn)態(tài)精度要求較高或平穩(wěn)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)a特點(diǎn)：具有負(fù)相移和負(fù)幅值斜率b作用：幅值的壓縮使得有可能調(diào)大開環(huán)增益，從而提高穩(wěn)定精度，也能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量。c缺點(diǎn)：使頻帶變窄，降低了快速性。D適用于穩(wěn)態(tài)精度要求較高或平穩(wěn)要求嚴(yán)格的系統(tǒng)