反饋控制系統(tǒng)設計ppt課件-展示頁
2025-05-15 18:04本頁面
【正文】 用根軌跡設計超前校正網絡 85 用 Bode圖設計滯后校正網絡 與超前網絡不同，配置滯后網絡時，發(fā)揮作用的主要是幅度增益的 衰減 ，而不是滯后相角。因此，通常將 新剪切頻率 配置在比零點頻率大 10倍頻程處，在保證衰減達到 的同時，也減小了附加的相角損失。39。 計算預期剪切頻率時 ， 應考慮滯后校正網絡可能引起的附加滯后相角 。 c?? 一 、 設計步驟： （ 1） 確定開環(huán)增益 K， 以滿足對穩(wěn)態(tài)誤差的設計 要求 。 （ 5） 根據預期剪切頻率 、 未校正系統(tǒng)的幅值增益曲線 ， 按下式確定網絡參數(shù) ， 保證提供所需的增益衰減 (過 0dB線 )。 1z bT? ?c?? （ 6） 計算滯后校正網絡的極點 。 ?? bL co ?例題 ：控制系統(tǒng)如圖所示，若要求： 校正后靜態(tài)速度誤差系數(shù)等于 相角裕度 幅值裕度 剪切頻率 ， 試設計串聯(lián)校正裝置。39。 , ch ?? （ 1） 確定開環(huán)增益 K， 以滿足對穩(wěn)態(tài)誤差的設計 要求 。 因此 ， 繪制原系統(tǒng)的Bode圖 ， 可以得到未校正系統(tǒng)的頻率域參數(shù)： 39。 39。需要積分型校正。 計算預期剪切頻率時 ， 應考慮滯后校正網絡可能引起的附加滯后相角 。 因此 ， 在未校正系統(tǒng) Bode圖中 ， 確定與相角 裕度對應的頻率點 ， 不妨取為： 39。 ?c? 39。 ?? cbT ?（ 4） 配置滯后校正網絡的零點，為了確保附加滯后相角不超過 5o，滯后校正網絡的零點頻率 應比預期剪切頻率 小 10倍頻程，即： 1z bT? ? c??5186。39。 c??0lg20)( 39。 z???pzb??? （ 6） 計算滯后校正網絡的極點 。 滯后校正網絡 Bode圖 dbhco , 39。39。 設計要求：相角裕度不小于 45?， 系統(tǒng)的斜坡響應誤差小于 5%。 系統(tǒng)的斜坡響應誤差小于 5%， 所以 (2) 設計要求：相角裕度不小于 45?， 15% 20402s s vvveKKKKK? ? ? ????45? ? (3)繪制未校正系統(tǒng)的 Bode圖 ， 并據此進行控制設計 。 如果引入超前網絡 ， 幅值曲線將略有上升 ， 剪切頻率稍有增大 （ 右移 ） ， 帶寬增大 ，響應加快 ， 似乎可以實現(xiàn) 。 （ 4） 引入超前校正 ， 則超前校正環(huán)節(jié)應至少提供的超前相角為： 實際上 ， 由于幅值曲線提升 ， 校正后系統(tǒng) （ 紅線 ）的相角 ， 可能還要減少約 5?。 可以讀出 ， 校正后的剪切 頻率為： 8 . 4 /c r a d s? ?(6)驗證 超前校正是否滿足相位裕度設計要求 1 8 0 1 6 7 4 5m??? ? ? ? (7)計算超前校正網絡參數(shù)： 這樣設置 ， 可以確保超前校正環(huán)節(jié)的最大相角頻率等于校正后系統(tǒng)的剪切頻率 。 即 ? ?1 8 0 5 1 3 0??? ? ? ? ? ?1 . 6 6 /c r a d s? ? ? ? 1 9 . 3ocL d B? ? (5’)設計滯后校正控制器 ， 使 成為校正后系統(tǒng)的剪切頻率 。 (7’)完整的滯后校正控制器為： 0 . 1 6 6 , 0 . 0 1 810cz p b z?? ? ? ?? ? 1 614 0 4 01 5 5 . 6 1sc ssGss? ?????
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