控制系統(tǒng)的校正(2)-資料下載頁
2025-04-29 07:49本頁面
【正文】 制噪聲電平性能要求 較高的情況下，可考慮采用串聯(lián)滯后校正。 如果所研究的系統(tǒng)為單位反饋最小相位系統(tǒng)，則應用頻率法設(shè)計串聯(lián)滯后校正網(wǎng)絡(luò)的步驟如下： 48 確定開環(huán)增益 K 穩(wěn)態(tài)誤差的要求 畫出未校正系統(tǒng)的波特圖 ,并求 ?c? )(dBh伯特圖上繪制 )( c?? ?? 曲線 已校正系統(tǒng)的截止頻率 c??根據(jù) ?? 要求 ????????????6)()(可取指標要求值ccc ?????確定滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù) b和 T 0)(lg20 ????? cLb ?cbT ? ??? 149 結(jié)束 ?驗算已校正系統(tǒng)的相位裕度和幅值裕度 50 例 64 設(shè)控制系統(tǒng)如圖所示。若要求校正后的靜態(tài)速度誤差系數(shù)等于 30/s，相角裕度 40度，幅值裕度不小于 10dB，截止頻率不小于 ，試設(shè)計串聯(lián)校正裝置。 ?)( sR )( sC))(( ?? sssK圖 控制系統(tǒng) 解： j首先確定開環(huán)增益 K 30)(lim 0 ??? ? KssGK sv?未校正系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)應取 ))((30)(??? ssssG畫出未校正系統(tǒng)的對數(shù)幅頻漸近特性曲線，請看下頁 ! 51 102101100101102 1 0 0 5 0050100102101100101102 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 0 1 0 0 5 0sra dc /12??由圖可得 sra dc /12????? 27???? 27?52 *也可算出 ( ) 1 8 0 7 . 0 7 / , 1 2 /x x cr a d s r a d s? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???????? cc a r ct ga r ct g ???????????? 說明未校正系統(tǒng)不穩(wěn)定，且截止頻率遠大于要求值。在這種情況下，采用串聯(lián)超前校正是無效的。 )()(90)( ccc a r ct ga r ct g ???? ??????????未校正系統(tǒng)在 )(c?? ?? c??處的相角裕度 sr a dc /????( ) ( ) 4 0 ( 6 ) 4 6c c c? ? ? ? ??? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?53 102101100101102 1 0 0 5 0050100102101100101102 3 0 0 2 0 0 1 0 00?計算 )()(90)( ccc a r ct ga r ct g ???? ??????????( ) ( )c c c? ? ? ? ??? ?? ???? ( ) ( ) 4 0 ( 6 ) 4 6c c c? ? ? ? ??? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?54 由 cc ??? ???? 與)(的曲線（玫瑰紅色），可查得 sra dc /????時 ， ?? )(? 可滿足要求。由于指標要求 sr a dc /????故 c?? 值可在 sr a dsr a d /~/ 范圍內(nèi)任取?？紤]到 ? c??取值較大時，已校正系統(tǒng)響應速度較快 ?滯后網(wǎng)絡(luò)時間常數(shù) T值較小，便于實現(xiàn)，故選取 。 sra dc /????在圖 619上查出 dBLc 21)( ???? ??計算滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 0)(lg20 ?????cLb ? b= cbT ? ??? 1 sbTc 1 ???? ? bT=，則滯后網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù) ssTsb T ssGc 41111)(??????*也可計算。 然后， 再利用 利用 55 102101100101102 1 0 0 5 0050100102101100101102 3 0 0 2 0 0 1 0 00?500GcG0GGc)()(90)( ccc a r ct ga r ct g ???? ???????????? sra dc /????56 ?驗算指標 (相位裕度和幅值裕度 ) ????? )]1([)( 39。39。 ba r c t gcc ?? ???????????????? )()( cc ?????未校正前的相位穿越頻率 x? ( ) 1 8 0x?? ? ? ?1 0 . 1 0 . 2 0 , 7 . 0 7 /x x x r a d s? ? ?? ? ? ?校正后的相位穿越頻率 6 . 8 /x r a d s? ? ?幅值裕度 ( ) 2 0 l g ( ) ( ) 1 0 . 5 1 0c x o xh d B G j G j d B d B????? ? ? ?滿足要求 57 ?超前校正需要增加一個附加的放大器，以補償超前校正網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)增益的衰減。 串聯(lián)超前校正和串聯(lián)滯后校正方法的適用范圍和特點 j超前校正是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性對系統(tǒng)進行校正，而滯后校正則是利用滯后網(wǎng)絡(luò)的幅值在高頻衰減特性； ?用頻率法進行超前校正，旨在提高開環(huán)對數(shù)幅頻漸進線在截止頻率處的斜率 (40dB/dec提高到 20dB/dec)，和相位裕度，并增大系統(tǒng)的頻帶寬度。頻帶的變寬意味著校正后的系統(tǒng)響應變快，調(diào)整時間縮短。 ?對同一系統(tǒng)超前校正系統(tǒng)的頻帶寬度一般總大于滯后校正系統(tǒng)，因此，如果要求校正后的系統(tǒng)具有寬的頻帶和良好的瞬態(tài)響應，則采用超前校正。當噪聲電平較高時，顯然頻帶越寬的系統(tǒng)抗噪聲干擾的能力也越差。對于這種情況，宜對系統(tǒng)采用滯后校正 。 58 ?滯后校正雖然能改善系統(tǒng)的靜態(tài)精度，但它促使系統(tǒng)的頻帶變窄，瞬態(tài)響應速度變慢。如果要求校正后的系統(tǒng)既有快速的瞬態(tài)響應，又有高的靜態(tài)精度，則應采用滯后 超前校正。 有些應用方面，采用滯后校正可能得出時間常數(shù)大到不能實現(xiàn)的結(jié)果。
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