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自控課程設(shè)計--用matlab進行控制系統(tǒng)的超前校正設(shè)計-展示頁

2025-01-22 17:43本頁面
  

【正文】 上式中,通常情況下,a為分度系數(shù),T為時間常數(shù),根據(jù)式(21),當我們采用無源超前網(wǎng)絡(luò)進行串聯(lián)校正的時候,整個系統(tǒng)的開環(huán)增益會下降a倍,所以需要提高放大器的增益來進行補償。超前網(wǎng)絡(luò)對頻率在1/aT至1/T之間的信號有這明顯的微分作用,在該頻率段內(nèi),輸出信號相角比輸入信號相角超前,這也即是超前校正網(wǎng)絡(luò)名稱的由來。超前網(wǎng)絡(luò)的相角為: 將上式對求導并且令其為零,得到最大超前角頻率: 將上上式代入上式,得最大超前角: 同時還容易得到。但是a的最大值還受到超前網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)的制約,通常情況下,a取為20左右,這也就意味著超前網(wǎng)絡(luò)可以產(chǎn)生的最大相位超前約為65176。的相位超前角,那么就可以采用兩個超前校正網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)實現(xiàn),并且在串聯(lián)的兩個網(wǎng)絡(luò)之間加入隔離放大器,借以消除它們之間的負載效應(yīng)。只要正確的將超前網(wǎng)絡(luò)的交接頻率1/aT或1/T選在待校正系統(tǒng)截止頻率的兩旁,并適當?shù)倪x擇參數(shù)a和T,就可以使已校正系統(tǒng)的截止頻率和相角裕度滿足性能指標的要求,從而改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,使校正后的系統(tǒng)具有以下特點: 低頻段的增益滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求; 中頻段對數(shù)幅頻特性的斜率為20db/dec,并且具有較寬頻帶,使系統(tǒng)具有滿足的動態(tài)性能; 高頻段要求幅值迅速衰減,以減少噪聲的影響。用頻域法設(shè)計無源超前網(wǎng)絡(luò)的步驟如下: 根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求,確定開環(huán)增益K; 利用已確定的開環(huán)增益,計算待校正系統(tǒng)的相角裕度; 根據(jù)截止頻率的要求,計算a和T。顯然,成立的條件是: ; ;根據(jù)上式不難求出a值,然后由式(23)確定參數(shù)T。驗算時,由式上式求得,再由已知的算出待校正系統(tǒng)在時的相角裕度。2控制系統(tǒng)的超前校正設(shè)計 本次課程設(shè)計的初始條件為用MATLAB進行控制系統(tǒng)的
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