【正文】 院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 )(440)(1 ?? sssG1)0 2 (l o g20l o g204 4 0l o g20)( 2139。 ???? ???Locco a r ct ga r ct g )(,)( 39。 1039。 11139。 ?????? ??????)/(440,0440l o g20 39。139。139。1sra dccc??? ???（ 2）選擇測(cè)速校正參數(shù) 39。T0 0 2 ,2139。2 ??? TTTTTT)10 0 2 (4 4 0)1()( 39。 12 ???? sssTsKsG相角裕度偏小，相對(duì)穩(wěn)定性較差，噪聲電壓較高。 衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 oocc a r ct g 2 )( 39。 2039。 22 ???? ???)/(0 0 2 440,00 0 2 440l o g20 39。239。239。2sra dccc??? ???截止頻率太高，使得抑制噪聲能力下降。 )(?L?2040601000100101衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 （ 3）加入等效串聯(lián)遲后校正，選擇時(shí)間常數(shù) 2T, 22 ??? TTT)1()()1()1()(23 ??????sssTsTsG)1()()10 0 2 (4 4 0)()(32 ???? sssssGsG校正后系統(tǒng) )/(44,0)( 4 0l o g20 2sra dccc ??? ???oocccc a r ct ga r ct ga r ct g 50720 0 2 )( 03 ?????? ?????衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 （ 4）選擇測(cè)速發(fā)電機(jī)與無(wú)源超前網(wǎng)絡(luò) )//( 1 9 )1(10 0 2 )4 4 01(0 2 ,)1(2139。139。39。239。11sr a dVTTTTKKKTTKKTTttt??????????????衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 綜合法反饋校正 設(shè)反饋校正控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示 )(2 sG)(sGc)(1 sG )(3 sG未校正系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)： )()()()( 3210 sGsGsGsG ?校正后開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)： )()(1)()(20sGsGsGsGc??1)()(2 ??? jGjG c 0)()()(2 ?dBjGjG c ??或 )()( 0 sGsG ?衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 1)()(2 ??? jGjG c 0)()()(2 ?dBjGjG c ??或 )()()()()()()()( 0220sGsGsGsGsGsGsGsGcc???上式表明：未校正系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻頻率曲線減去期望開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻曲線，可得反饋回路的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻曲線。 由于 已知，為此，只要 的對(duì)數(shù)幅頻曲線減去 的對(duì)數(shù)幅頻曲線，則可得到 )(2 sG )()(2 sGsG c)(sGc)(2 sG)(1)()()()()()()(2002 sGsGsGsGsGsGsGsGcc ???注：（ 1）在上述的校正頻段內(nèi) )(l o g20)()(l o g20)( 00 ???? jGLjGL ???衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 （ 2）要求內(nèi)回路穩(wěn)定 設(shè)計(jì)步驟： （ 1）按穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)要求，繪制未校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性 （ 2）由給定性能指標(biāo)要求，繪制期望開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性 （ 3）求內(nèi)回路的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) )(l o g20)( 00 ?? jGL ?)(l o g20)( ?? jGL ?0)()(,)()()()(l o g20 002 ????? ?????? LLLLjGjG c（ 4）檢驗(yàn)內(nèi)回路的穩(wěn)定性，校驗(yàn)期望開(kāi)環(huán)截止頻率附近下列條件 0)()()(2 ?dBjGjG c ??衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 （ 5）由 ，求 （ 6）檢驗(yàn)校正后系統(tǒng)的性能指標(biāo) （ 7）考慮 的工程實(shí)現(xiàn) )()(2 sGsG c )(sGc)(sGc設(shè)計(jì)舉例：設(shè)系統(tǒng)具有前面所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ssGsssGsKsG 0 0 2 )(,))((12)(,10 1 )( 3211 ??????1K假設(shè) 在 6000以內(nèi)可調(diào) （ 1）靜態(tài)速度誤差系數(shù) （ 2）單位階躍輸入下的超調(diào)量 （ 3）單位階躍輸入下的調(diào)節(jié)時(shí)間 )/(150 sr a dK v ?%40% ??)(1 sts ?衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 解： ))()(()( 10 ?????ssssKsG5 0 0 05 0 0 01 5 0120 0 2 111 ?????? KKKK v（ 1）繪制未校正系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻曲線 1)0 1 (l o g201)(l o g201)(l o g20l o g201 5 0l o g20)(2220?????????????L)/(1 5 001 5 0l o g20)( 39。39。39。39。39。0 sr a dL ccccc?????? ??????occcc a r ct ga r ct ga r ct g 1 )( 39。39。39。039。0 ?????? ?????衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 )(?L?6014020 100（ 2）期望對(duì)數(shù)幅頻特性 諧振峰值 超調(diào)量 調(diào)節(jié)時(shí)間 ?s in/1?rM)1( ??? rM?cs Kt ?? /?)()1()1( 2 ??????? rrr MMMK%40% ??由 ?rM121/ ?? ?? c)1()1( 2 ?????? rr MMK13?c?衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 取 d ecdB /20? 過(guò)零分貝線，截止頻率選為 13（ rad/s) )/(???)/(42 sr a d?? ??HoHH r c s i n11a r c s i n ??????)/(75/40)/( 43 sr a dd e cdBsr a d ???? ??低頻段： )/()/(42 sr a dd e cdBsr a d ????高頻段：與原系統(tǒng)的高頻段特性重合 衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 )10 1 3 )(10 1 )(()10 2 (1 5 0)(?????ssssssG（ 3）求局部反饋回路的 )()(2 sGsG c)()()()( 02 ???? LLLL c ???為使 簡(jiǎn)單 )()(2 sGsG c))()(()()(2 ???? sssssGsGc（ 4）檢驗(yàn)小閉環(huán)的穩(wěn)定性 )/(754 sr a d?? ??衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 oo a r c t ga r c t ga r c t g 8 0)( 04 ???????????小閉環(huán)穩(wěn)定。另外 13)()()(l o g20 2 ?? cccc dBjGjG ???滿足 12 ??cGG（ 5）求反饋校正裝置的傳遞函數(shù) 2 3 )())((12)())()(()()(22????????????sssssGsssGsssssGsGcc?（ 6）驗(yàn)算 )(%% 5 0 stMKsrov ????? ??衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 本章知識(shí)要點(diǎn)： 系統(tǒng)的校正的概念； 掌握頻率串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)及參數(shù)確定的方法； 了解反饋、前饋校正的基本原理 衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 補(bǔ)充作業(yè)：某最小相位系統(tǒng)的 Bode圖，虛線表示校正前的，實(shí)線表示校正后的。要求： 1）是哪種串聯(lián)校正，寫(xiě)出校正裝置的傳遞函數(shù) ； 2）確定使校正后系統(tǒng)穩(wěn)定的開(kāi)環(huán)增益 K的范圍； 3）當(dāng)開(kāi)環(huán)增益 K=1時(shí)，求校正后系統(tǒng)的 ? 和 h 。 0 . 111 01 0 00 2 0 4 0 6 0L ( ? )L0( ? )L ( ? ) d B?衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 解： 1）由 得校正裝置的 bode曲線，即：串聯(lián)滯后超前校正，其傳遞函數(shù)為： 0 . 111 01 0 00 2 0 4 0 6 0L ( ? )L0( ? )L ( ? ) d B?))(11 0 s()1s()s(G 2c ????)()()( 0 ??? LLL c ??衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 2）校正后的傳遞函數(shù)為： 閉環(huán)特征多項(xiàng)式為： 列寫(xiě)勞斯表： ))((sK)s(G???01 0 0 0 K1 0 0 0 s110ss0K101s011s0ssD23 ?????????? ).)(.()(01 0 0 0 Ks01 1 01 0 0 0 K1 1 0 0 0 0s1 0 0 0 K1 1 0s1 0 0 01s0123110K001000K01000K1 1 0 0 0 0?????????系統(tǒng)穩(wěn)定的 K的范圍： 衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系 自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)校正方法 3） K=1時(shí)，校正后系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： 求 ? 和 h ： ))((s1)s(G???s1 r a d101011011Ac2c2ccc /).().()( ?????? ?????oco )(180 ??? ???s/6 r a )( x ??? ???)(A1hx???