自动控制原理课件 6.3.2 串联滞后校正.pptxVIP

自动控制原理6.3.2串联滞后校正主讲人：

内容回顾若原系统的相角裕度?00?，一般很难满足???0?55?要求，此时不宜采用串联超前校正，可以考虑串联滞后校正。串联超前校正的适用条件：???0?55°

滞后校正装置及其特性1

00o-90o-20滞后装置特性高频幅值衰减特性，有利于抑制高频干扰；相角滞后特性，校正后截止频率?c应避开?m。?c

串联滞后校正基本原理2Frequency(rad/sec)Phase(deg)Magnitude(dB)BodeDiagramGm=-6.02dB(at10rad/sec),Pm=-18.1deg(at13.8rad/sec)10-210-1100101102-270-180-900-100联滞后校正装置的适用条件：原系统?0为负，校正后要求的截止频率小于原系统ωc0。

-5?～-15?Frequency(rad/sec)Phase(deg)Magnitude(dB)BodeDiagramGm=-6.02dB(at10rad/sec),Pm=-18.1deg(at13.8rad/sec)10-210-1100101102-270-180-900-100什么串联滞后校正能提高相角裕度？

串联滞后校正利用滞后校正装置高频幅值衰减特性，使校正后系统截止频率?c减小，相角裕度?增加；校正后系统高频幅值减小，有利于抑制高频干扰。Frequency(rad/sec)Phase(deg)Magnitude(dB)BodeDiagramGm=-6.02dB(at10rad/sec),Pm=-18.1deg(at13.8rad/sec)10-210-1100101102-270-180-900-100串联滞后校正的设计3(1)根据稳态误差要求，确定开环增益K；(2)绘制校正前系统的Bode图，计算校正前系统的ωc0和?0；(3)初步判断能否采用串联滞后校正：若要求的截止频率比ωc0小，试采用串联滞后校正；设计步骤：

(4)根据校正后相角裕度?要求，确定校正后截止频率ωc；设计步骤：ωc若系统对截止频率无要求，则继续下一步；若系统对截止频率有要求，则判断ωc是否满足要求，不满足要求则不能采用串联滞后校正；例如根据相角裕度?要求确定ωc=2.1rad/s，而系统要求截止频率?3rad/s，则ωc不满足要求，不能采用串联滞后校正。

(5)求参数b和T：(6)检验：校正后相角裕度?是否满足要求，若不满足，返回(4)重新设计。020lgb设计步骤：

【例题】单位负反馈系统的开环传递函数为：设计串联校正装置，使系统满足下述性能指标要求：(1)校正后系统的静态速度误差系数Kv=30；(2)截止频率≥2.3rad/s；(3)相角裕量?≥40?。

?闭环系统不稳定(1)根据稳态误差要求，确定开环增益K；(2)绘制校正前系统的Bode图，计算校正前系统的ωc0和?0；-20-40-60解：?

(3)初步判断能否采用串联滞后校正：因为要求的截止频率?2.3rad/s，?c0=9.77rad/s，要求的截止频率比原系统的截止频率小，试采用串联滞后校正。取ωc=2.7rad/s，满足截止频率≥2.3rad/s要求，可以采用串联滞后校正。(4)根据校正后相角裕度?要求，确定校正后截止频率ωc：

(5)求参数b和T:-20-40-40-60-20-40-60

(6)检验：校正后相角裕度?是否满足要求。全部性能指标满足设计要求

串联滞后校正对系统性能影响4使校正后相角裕度增加，提高系统动态响应的平稳性；由于高频段幅值的衰减，提高了系统抗高频干扰能力；使校正后截止频率减小，降低系统动态响应速度，若对系统截止频率要求较高时，不宜采用串联滞后校正。

小结17滞后校正装置的特性串联滞后校正基本原理串联滞后校正的设计串联滞后校正对系统性能影响