实验九控制系统的PID校正设计.pptVIP

* 1.6 绘图 实验八、控制系统的PID(滞后超前)校正设计 实验目的: 1. 应用频率综合法对系统进行PID校正综合设计； 2．学习用MATLAB对系统性能进行仿真设计、分析； 1．滞后校正设计原理 滞后校正（亦称PI校正）的传递函数为： 其对数频率特性如图9-1所示，参数表征滞后校正的强度。 相频曲线具有负相角，这表明，网络在正弦信号作用下的稳态输出在相位上滞后于输入，故称为滞后网络。 3．设计步骤 基于频率法的综合滞后校正的步骤是： （1）根据稳态误差或静态指标要求，确定开环比例系数K； （2）利用以确定的开环增益，画出校正前的Bode图，确定校正前系统的相位余度 和幅值穿越频率； （3）确定校正后系统的幅值穿越频率，使其相位余度满足 (spline) （4）为防止由滞后网络造成的相位滞后的不良影响，滞后网络的转折频率必须选择得明显低于校正后系统得幅值穿越频率 ， 一般选： ， ； 这样，滞后网络的相位滞后就发生在低频范围内，从而不会影响到校正后系统的相位裕度； （5）确定使校正前对数幅频特性曲线在校正后系统的幅值穿越频率下降到0dB所必须的衰减量，这一衰减量等于 ，从而可确定 （6）画出校正后的Bode图，检验相位裕度和幅值裕度等指标是否满足要求，不符合则重新计算； 一、实验设计原理 1．滞后超前校正的传递函数 滞后超前校正（亦称PID校正）的传递函数为： 它相当于一个滞后校正与一个超前校正相串联，其对数频率特性如图10-1所示： 2.设计原理： 滞后超前校正（亦称PID校正）的基本原理：利用超前部分增大系统的相位裕度，同时利用其滞后部分来改善系统的稳态性能。 滞后超前校正更多的是经验和试探 3．设计步骤 基于频率法的综合滞后校正的步骤是： （1）根据稳态误差或静态指标要求，确定开环比例系数K； （2）利用以确定的开环增益，画出校正前的Bode图，确定校正前系统的相位余度 和幅值穿越频率； （3）滞后校正器参数的确定。 滞后校正部分为： 一般选 ， ， 为校正前的幅值穿越频率 选择校正后系统的希望频率 ， （4）超前校正器参数的确定。 超前校正部分为： （5）验证 *