线性系统的校正.pptVIP

应当指出，采用串联滞后校正可能得到的校正网络时间常数过大，实际应用中不可能实现。在这种情况下，最好采用串联滞后-超前校正。串联超前校正与串联滞后校正比较1）超前校正是利用超前网络的相角超前特性，而滞后校正是利用滞后网络的高频幅值衰减特性。2）在严格满足稳态性能要求，采用无源校正网络时，超前校正要求一定的附加增益，而采用滞后校正一般无需附加增益。3）对于同一系统，采用超前校正的系统带宽大于滞后校正的系统带宽。三、串联校正（27）*第62页，共131页，星期日，2025年，2月5日6-3-4串联滞后－超前校正这种校正方法兼有滞后校正和超前校正的优点，即已校正系统响应速度较快，超调量较小，抑制高频噪声的性能也较好。当待校正系统不稳定，且要求校正后系统的响应速度、相角裕度和稳态精度较高时，以采用串联滞后－超前校正为宜。其基本原理是利用滞后－超前网络的超前部分来增大系统的相角裕度，同时利用滞后部分来改善系统的稳态性能。串联滞后－超前校正的设计步骤如下：1）根据稳态性能要求确定开环增益K。2）绘制待校正系统的对数幅频特性，求出待校正系统的截止频率相角裕度及幅值裕度。三、串联校正（28）*第63页，共131页，星期日，2025年，2月5日3）在待校正系统对数幅频特性上，选择斜率从变为的交接频率作为校正网络超前部分的交接频率。4）根据响应速度要求，选择系统的截止频率和校正网络衰减因子。要保证已校正系统的截止频率为所选的，下列等式应成立：式中，可由待校正系统对数幅频特性的延长线在处的数值确定。因此，由上式可以求出值。5）根据相角裕度要求，估算滞后部分的交接频率。6）校验已校正系统的各项性能指标。三、串联校正（29）*第64页，共131页，星期日，2025年，2月5日三、串联校正（30）例6－5设待校正系统开环传递函数为要求设计校正装置，使系统满足下列性能指标：1）在最大指令速度为时，位置滞后误差不超过；2）相角裕度为；3）幅值裕度不低于10dB；4）动态过程调节时间不超过3s。解首先确定开环增益。由题意，取作待校正系统对数幅频渐近特性，如下张图所示。*第65页，共131页，星期日，2025年，2月5日三、串联校正（31）图*第66页，共131页，星期日，2025年，2月5日三、串联校正（32）由图得待校正系统频率，算出待校正系统的相角裕度，幅值裕度，表明待校正系统不稳定。由于待校正系统在截止频率处的相角滞后远小于，且响应速度有一定要求，故应优先考虑采用串联滞后－超前校正。为了利用滞后－超前网络的超前部分微分段的特性，研究上图发现，可取，于是待校正系统对数幅频特性在区间，其斜率均为。根据和的指标要求，不难算得。考虑中频区应占据一定宽度，故选，相应的。算出，此时，滞后－超前校正网络的频率特性可写为*第67页，共131页，星期日，2025年，2月5日三、串联校正（33）相应的已校正系统频率特性为可以确定校正网络参数。已校正系统的相角裕度上式可简化为从而求得。*第68页，共131页，星期日，2025年，2月5日三、串联校正（34）已校正系统斜率的中频区宽度，满足中频区宽度近似关系式于是，校正网络和已校正系统的传递函数分别为最后，用计算的方法验算已校正系统的相角裕度和幅值裕度指标，求得，完全满足指标要求。*第69页，共131页，星期日，2025年，2月5日例已知单位负反馈最小相位系统的传递函数为要求设计串联校正装置，使系统满足下列性能指标：1）静态速度误差系数；2）相角裕度为；3）幅值裕度不低于10dB；4）动态过程调节时间