自控06線性系統(tǒng)的校正(編輯修改稿)
2025-02-16 11:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ????? 11s i n 1m后者可寫為 mm???s i n1s i n1??23 167。 ６－２ 超前校正 上述分析表明 １．相位超前校正裝置具有正的相角特性，利用這個特性，可以使系統(tǒng)的相角裕量增大． ２．當 時，相角超前量最大． ３．最大超前角 僅與 有關(guān)， 越小， 越大．其關(guān)系可用曲線表示． ? ?m?m?m?? ?????? 60m?02040604 8 1216m??1４． 不宜選太小，常取 ．當要求 時，宜采用兩段串聯(lián)超前校正裝置． 24 三、相位滯后校正裝置 相位滯后校正裝置的傳遞函數(shù)為 cccpszssssssG??????????????? 1)11(111)( 稱為滯后網(wǎng)絡的系數(shù)，必有 ， 表示滯后程度。 ? ?1??25 ?? 0?j??1?cz??1?cp滯后校正裝置的零、極點分布如圖所示。 特點： １ .零點在極點的左邊。 ２． 越大，零、極點之間的距離越大。 ?26 167。 ６－３ 遲后校正 ?m??)( ?jG c??0? 45? 90?1??1?lg20m?11)(???? ? ????jjjGc滯后校正裝置的頻率特性為 )(lg20 ?jG c它的二個轉(zhuǎn)折頻率分別為 ，由它的伯 德圖可以看出，在 間，滯后校正裝置呈積分效應，它的對數(shù)幅頻特性在此區(qū)間為 ,而相頻特性為負，即正弦穩(wěn)態(tài)輸出信號的相位滯后于正弦輸入信號，所以稱為相位滯后校正裝置． ???1,1????11 ??d e cdB /2027 167。 ６－３ 遲后校正 它實際上是一個低通濾波器，對低頻信號沒有衰減作用，但能削弱高頻噪音的作用（一般噪音都是高頻的）。 值越大，抑制噪音的能力越強。通常選 ， 太大，不容易實現(xiàn)。 滯后校正裝置的最大滯后角 位于 和 的幾何中心 處。 ?10?? ?m??1??1m???????21t a n11 ??mm28 有源校正裝置 無源校正裝置的缺點： 1. 前后端電路阻抗匹配困難。 2. 衰減特性。 假定運算放大器是理想的，使用運放與無 源網(wǎng)絡構(gòu)成有源校正裝置。 29 校正裝置設計的方法和依據(jù) ? 設計校正裝置的方法 用伯德圖設計校正裝置的方法 ? 設計校正裝置的依據(jù) 1. 已知控制系統(tǒng)固有部分的結(jié)構(gòu)、特性及參量，并繪制系統(tǒng)固有部分的開環(huán)伯德圖； 2. 列出控制系統(tǒng)需要滿足的性能指標； 3. 從性能指標要求去確定系統(tǒng)校正后的開環(huán)伯德圖，亦稱期望特性或預期特性。 30 串聯(lián)校正的設計 ? 串聯(lián)相位超前校正 ? 串聯(lián)相位滯后校正 31 167。 ６－２ 超前校正 一．用伯德圖法進行超前校正 由于伯德圖簡明易繪，用伯德圖法校正系統(tǒng)是一種比較簡單實用的方法．用伯德圖進行校正時，采用相角裕量 作為設計指標． 在頻域?qū)ο到y(tǒng)校正的方法是一種間接方法，依據(jù)的性能指標不是時域指標，而是頻域指標。 相角裕量 或諧振峰值 表征系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性 帶寬 或諧振頻率 表征系統(tǒng)的響應速度 開環(huán)增益 表征系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 ?? ?rMb? ?r??K32 167。 ６－２ 超前校正 當給定的設計指標是時域指標時，首先要將其化為頻域指標． 用伯德圖法校正系統(tǒng)的基本思想是： 通過校正使系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性變成或接近期望的特性 —使低頻段的增益滿足穩(wěn)態(tài)精度要求，中頻段對數(shù)幅頻特性的斜率為－ 20dB/dec，并具有較寬的頻帶。高頻段迅速衰減，以減小噪音的影響． 超前校正的基本原理，是利用超前校正裝置的相角超前特性來增大系統(tǒng)的相角裕量，改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能。校正時應使最大超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)的剪切頻率處。 33 167。 ６－２ 超前校正 用伯德圖法設計超前校正裝置的步驟列出如下： １．根據(jù)給定的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)指標，如穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)，確定開環(huán)增益Ｋ ２．繪制未校正系統(tǒng)的伯德圖，并計算相角裕量 ３．根據(jù)給定的相角裕量 ，計算所需的相角超調(diào)量 ４．令 ，并確定 1?? 1????? ?? 11—? 考慮到校正后剪切頻率改變所留的裕量，常取 ??? 20~5?1?? ?m ?mm???s i n1s i n1
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