第六章自动控制系统的校正要点分析.ppt

由 得： 解：① ，待校正系统的伯德图如 上图所示。 ② 绘制期望开环对数幅频特性 Ⅰ、过 作斜率为 的中频段； Ⅱ、选取 ，根据期望特性的低、 高频段应与未校正系统特性一致，绘制衔接频段。 ③ 由 减去 得到 的对数幅频特性如上图。它表明 为串联相位滞后 — 超前校正装置。 式中： 未校正系统在 处的增益为： 期望特性在 处的增益为： ④ 校正后系统的开环传函为： ⑤ 相角裕度检验 符合要求！ 6-7 6-3 * * 11.25 * 11.17 * 一般仅适用于最小相位系统。 * 剪切频率增大，闭环系统带宽变大，响应速度加快。 * 11.30 * 11.19 —— 串联相位超前校正 便是为了补偿被减小的相角裕度。 ③ 令 ，计算 ： 若 则应考虑采用有源校正装置或两级网络。 ④ 确定未校正系统幅频曲线上增益为 处的频率， 此频率就是校正后系统的剪切频率 ； ⑤ 求出相位超前校正装置的两个交接频率 ⑥ 画出校正后系统的伯德图，验算系统的相角裕度。若不 符合要求，可增大 ，并从第②步起重新计算。 ⑦ 校验其他性能指标，必要时重新设计参量，直到满足 全部性能指标。 例6-1：设Ⅰ型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为： 要求设计串联校正装置，使系统具有 及 的性能指标。 解：① 时， 待校正系统 的伯德图如 右图所示 (蓝色)。 由 得： ② ③ ④ 由 得： ⑤ ⑥ 为保证系统的开环增益不变， 应提高 倍 所以，经校正后，系统的开环传递函数为： ⑦ 符合要求！ 例6-2：设Ⅰ型单位反馈系统固有部分的开环传递函数为： 要求设计串联校正装置，使得： ② ③ 由 得： 解：① 时，待校正系统的伯德图如上图所示。 ④ 由 得： ⑤ ⑥ 为保证系统的开环增益不变， 应提高 倍 所以，经校正后，系统的开环传递函数为： ⑦ 符合要求！ 当题目给出明确的剪切频率要求时，校正步骤也可变为： ④ 求出相位超前校正装置的两个交接频率： ① 根据给定的稳态误差要求，确定系统的开环增益 ， 并按已确定的 绘制出待校正系统的伯德图； ② 计算相角裕度 ； ③ 根据未校正系统幅频曲线在剪切频率 处增益 为 ，计算出超前网络参数 ； ⑤ 画出校正后系统的伯德图，验算系统的相角裕度。若不 符合要求，可增大 ，并从第③步起重新计算。 ② 由 得： 解：① 时，待校正系统的伯德图如上图所示。 ③ 取 ，由 得： ④ 为保证系统的开环增益不变， 应提高 倍 所以，经校正后，系统的开环传递函数为： ⑤ 符合要求！ 二、串联相位迟后(滞后)校正 基本原理：利用相位迟后网络的高频段幅值衰减特性。 要求：利用高频段衰减特性，降低系统剪切频率。从而 增大相角裕量 ，改善系统的稳定性和某些暂态 性能。 步骤：