研究生入學(xué)考試校正PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1研究生入學(xué)考試校正研究生入學(xué)考試校正本章基本內(nèi)容6-4 反饋校正6-5 復(fù)合校正6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)超前校正 串聯(lián)滯后校正 串聯(lián)滯后-超前校正 串聯(lián)綜合法校正第1頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正1R2RCouiu無(wú)源滯后校正裝置1( )1bTsG sTs12()TRR C2121RbRR 串聯(lián)滯后校正第2頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 用頻率法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行滯后校正的基本原理，是利用滯后網(wǎng)絡(luò)的高頻幅值衰減特性，通過(guò)降低校正后系統(tǒng)的截止頻率，來(lái)獲得系統(tǒng)較大的相角裕度。( )L0090() 02700180c 串聯(lián)滯后校正 未校正系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能已經(jīng)具備，穩(wěn)態(tài)精度不能滿足要求。應(yīng)用遲后校正的場(chǎng)合 對(duì)系

2、統(tǒng)響應(yīng)速度要求不高，對(duì)噪聲抑制要求較高的場(chǎng)合；第3頁(yè)/共78頁(yè)11arcsin12mbbarctgbb 滯后網(wǎng)絡(luò)的最大滯后角應(yīng)力求避免發(fā)生在已校正系統(tǒng)截止頻率附近。理論上總希望 兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率越小越好，但考慮物理實(shí)現(xiàn)上的可行性，一般取 )(sGccbT1 . 0126-3 串聯(lián)校正關(guān)鍵思路： 串聯(lián)滯后校正20 lg b)(L012cc20lgb1( )1bTsG sTs第4頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)()( ccc)206()( oocc 串聯(lián)滯后校正 繪制在K值下系統(tǒng)伯德圖，并計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度 ； 根據(jù)相角裕度 的要求，選擇已校正系統(tǒng)的穿越頻率 ；c應(yīng)用頻域特性法設(shè)計(jì)串聯(lián)滯后校正裝置

3、的步驟： 根據(jù)給定的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，確定開(kāi)環(huán)增益K；指標(biāo)要求值滯后網(wǎng)絡(luò)在 處產(chǎn)生的相角滯后c待校正系統(tǒng)在 處的“相角裕度”c20 lg b)(L012cc20lgb第5頁(yè)/共78頁(yè)20 lg b)(L012cc20lgb6-3 串聯(lián)校正 計(jì)算滯后網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)b和T ；0)(lg20 cLb210.1cbT 串聯(lián)滯后校正應(yīng)用頻域特性法設(shè)計(jì)串聯(lián)滯后校正裝置的步驟： 驗(yàn)證校正后系統(tǒng)的相角裕度 。第6頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正解： 根據(jù)給定的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，確定開(kāi)環(huán)增益K。5K例6-3-3 設(shè)單位反饋系統(tǒng)原有部分的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)0( )(1)(0.251)KG ss ss要求設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)滿足: 串聯(lián)滯后

4、校正舉例5K 40 0.5c 第7頁(yè)/共78頁(yè) 繪制系統(tǒng)伯德圖，并計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度 ；6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后校正舉例20lg540lg1c52.24c18090arctan2.24arctan0.25 2.245.19 4-20-400.110.01( )L20lg5-6005( )(1)(0.251)G ss ss第8頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正05( )(1)(0.251)G ss ss 串聯(lián)滯后校正舉例2.24c5.19 待校正系統(tǒng)要求校正后系統(tǒng)40 0.5c 采用串聯(lián)滯后校正進(jìn)行設(shè)計(jì)。用串聯(lián)超前校正能實(shí)現(xiàn)嗎？-60-20-400.110.01( )L20lg5第9頁(yè)/共78

5、頁(yè) 根據(jù)相角裕度的要求，選擇已校正系統(tǒng)的穿越頻率 ；c6-3 串聯(lián)校正()18090arctanarctan0.2555ccc 該頻率滿足要求，故可選為校正后系統(tǒng)的剪切頻率。0.52c)()( ccc40()( 15 )c 55)( c05( )(1)(0.251)G ss ss 串聯(lián)滯后校正舉例已知由/rad s第10頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后校正舉例 計(jì)算滯后網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)b和T ；0.52c120lg20lg520lg0.52b0.104b 052. 01 . 01 cbT192.3T -20-400.110.01( )L-6020lg50.520.0521120( )11 19

6、2.3cbTssG sTss第11頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后校正舉例畫(huà)出校正后系統(tǒng)的伯德圖，驗(yàn)算系統(tǒng)的相角裕度。-6020lg5-20-400.110.01( )L0.520.0525(201)( )(1)(0.251)(192.31)sG ss sss校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為校正后系統(tǒng)的相角裕度為42.5340滿足設(shè)計(jì)要求第12頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后校正舉例畫(huà)出校正后系統(tǒng)的伯德圖，驗(yàn)算系統(tǒng)的相角裕度。05( )(1)(0.251)G ss ss5(201)( )(1)(0.251)(192.31)sG ss sss120( )1 192.3csG ss第13頁(yè)/

7、共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后校正舉例畫(huà)出校正后系統(tǒng)的伯德圖，驗(yàn)算系統(tǒng)的相角裕度。5(201)( )(1)(0.251)(192.31)sG ss sss第14頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 校正前后單位階躍響應(yīng)對(duì)比 串聯(lián)滯后校正舉例第15頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 當(dāng)采用無(wú)源校正網(wǎng)絡(luò)時(shí)，超前校正要附加放大倍數(shù)，而滯后校正不需要附加放大倍數(shù)。超前校正和滯后校正總結(jié) 超前校正主要利用相位超前特性；滯后校正主要利用高頻幅值衰減特性。 超前校正加快系統(tǒng)響應(yīng)速度，減小超調(diào)量；滯后校正增加開(kāi)環(huán)增益，減小穩(wěn)態(tài)誤差。 校正是一種試探性的過(guò)程，如要求嚴(yán)格，必須進(jìn)行多次計(jì)算才能得到滿意的結(jié)果。第16頁(yè)/共7

8、8頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后-超前校正超前校正使帶寬增加，改善了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，并且減小了超調(diào)量，但是對(duì)穩(wěn)態(tài)特性的改善卻很小。滯后校正使穩(wěn)態(tài)特性獲得很大的改善，但是由于減小了帶寬，所以使響應(yīng)減慢。如果需要同時(shí)改善系統(tǒng)的瞬態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能，則需要同時(shí)采用超前網(wǎng)絡(luò)和滯后網(wǎng)絡(luò)。第17頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后-超前校正 滯后-超前校正方法兼有滯后校正和超前校正的優(yōu)點(diǎn)，即已校正系統(tǒng)響應(yīng)速度快，超調(diào)量小，抑制高頻噪聲的性能也較好。當(dāng)未校正系統(tǒng)不穩(wěn)定，且對(duì)校正后的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能(響應(yīng)速度、相位裕度和穩(wěn)態(tài)誤差)均有較高要求時(shí)，宜采用串聯(lián)滯后-超前校正。 串聯(lián)滯后-超前校正，實(shí)質(zhì)上綜合應(yīng)用

9、了滯后和超前校正各自的特點(diǎn)，即利用校正裝置的超前部分來(lái)增大系統(tǒng)的相位裕度，以改善其動(dòng)態(tài)性能；利用它的滯后部分來(lái)改善系統(tǒng)的靜態(tài)性能，兩者分工明確，相輔相成。第18頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正1R2R2Couiu無(wú)源滯后-超前校正裝置1C 串聯(lián)滯后-超前校正11( )1/1abcabT sT sG sT sT s滯后超前)(decdB /2020lgdecdB /20)(Labab第19頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正串聯(lián)滯后-超前校正的設(shè)計(jì)步驟如下： 據(jù)穩(wěn)態(tài)性能要求，確定開(kāi)環(huán)增益K； 繪制未校正系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性，求出未校正系統(tǒng)的截止頻率、相位裕度及幅值裕度等； 設(shè)計(jì)超前網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)； 設(shè)計(jì)滯后網(wǎng)絡(luò)的

10、參數(shù)； 校驗(yàn)。 串聯(lián)滯后-超前校正第20頁(yè)/共78頁(yè) 相角裕度為 ；6-3 串聯(lián)校正例：設(shè)未校正系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為) 121)(161()(0sssKsGv設(shè)計(jì)校正裝置，使系統(tǒng)性能滿足以下要求：oo345 180,1/180vovKK解： 確定開(kāi)環(huán)增益 串聯(lián)滯后-超前校正舉例 最大指令速度180（o)/s ，位置誤差不超過(guò)1o； 幅值裕度不低于10dB； 調(diào)節(jié)時(shí)間不超過(guò)3s。第21頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-60 作未校正系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線) 121)(161(180)(0ssssG1

11、80620lg60lg40lg262c12.9/crad s第22頁(yè)/共78頁(yè))(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-606-3 串聯(lián)校正11905662ooccarctgarctg()180 3.464/xxrad s 12.9660lg40lg29.663.46hdB 表明未校正系統(tǒng)不穩(wěn)定12.9/crad s第23頁(yè)/共78頁(yè) 因此，為了保證450的相角裕度，必須增加至少1000超前角，所以單一超前校正不可能實(shí)現(xiàn)。如果引進(jìn)滯后校正裝置，校正極大地減小了系統(tǒng)的截止頻率，使得系統(tǒng)的響應(yīng)遲緩，響應(yīng)速度指標(biāo)又不滿足，單一滯后校正

12、不可能實(shí)現(xiàn)。所以采用滯后超前校正。6-3 串聯(lián)校正56o12.9/crad s校正前系統(tǒng)要求滿足的性能指標(biāo)4511.4sinrM由3sts2 2 1.5(1)2.5(1)srrcKtKMM得3.2/crad s 串聯(lián)滯后-超前校正舉例1111()903.23.23.962ctgtg 第24頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 設(shè)計(jì)超前網(wǎng)絡(luò)參數(shù))(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-60考慮到中頻區(qū)斜率為-20dB/dec， 應(yīng)在 范圍內(nèi)選取，選 c62 . 3sradc/5 . 3 3.53.5900.562arctgarctg 則4

13、50.5550m考慮到將來(lái)做滯后校正給中頻段帶來(lái)的影響，選第25頁(yè)/共78頁(yè))(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-606-3 串聯(lián)校正 設(shè)計(jì)超前網(wǎng)絡(luò)參數(shù)450.5550m1 sin7.51 sinmma8a 選10.1mTa對(duì)于該系統(tǒng)， 最小只能取1 aT2/rad s超前網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)折頻率為 和110T11.25aT故需對(duì)參數(shù)加以修正。第26頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 設(shè)計(jì)超前網(wǎng)絡(luò)參數(shù)取 ，保持12aT8a 則116T 在 處產(chǎn)生的相角超前3.5c3.53.547.9216arctgarctg只為滯后校正留有47.9452.9

14、取 ，12aT10a 則120T 在 處產(chǎn)生的相角超前3.5c3.53.550.3220arctgarctg 較要求的相角裕度尚有 的余量，有可能滿足滯后校正的要求。51112( )1120csGss故有超前網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為的余量，給滯后校正的具體實(shí)現(xiàn)帶來(lái)困難。第27頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-601112( )1120csGss等效開(kāi)環(huán)增益3.5K 設(shè)計(jì)滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù)20lg20lg18020lg3.5010.1cbbT-20-40得0.02143bT22.861( )1431csGss

15、滯后網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為第28頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 校驗(yàn)0180(2.861)( )( )(0.1671)(0.051)(1431)csG s G sssss3.50.007)(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-600.3520第29頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 校驗(yàn)0180(2.861)( )( )(0.1671)(0.051)(1431)csG s G sssss3.53.5900.05 3.562143 3.50.5 3.52.86 3.544.2arctgarctgarctgarctgarctgarctg900.

16、05621430.52.86180 xxxxxxarctgarctgarctgarctgarctgarctg 1432.8690 xxarctgarctg11/xrad s61120lg40lg15.13.56hdB滿足要求第30頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后-超前校正舉例0180(2.861)( )( )(0.1671)(0.051)(1431)csG s G sssss) 121)(161(180)(0ssssG0.51 2.861( )0.051 1431cssG sss第31頁(yè)/共78頁(yè)校正前后單位階躍響應(yīng)對(duì)比6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后-超前校正舉例校正前系統(tǒng)校正后系統(tǒng)第32頁(yè)

17、/共78頁(yè) 相角裕度為 ；6-3 串聯(lián)校正例 設(shè)未校正系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為0( )111162vKG ssss設(shè)計(jì)校正裝置，使系統(tǒng)性能滿足以下要求：oo345 180/1 ,180ovvKK解： 確定開(kāi)環(huán)增益 串聯(lián)滯后-超前校正舉例 最大指令速度180（o)/s ，位置誤差不超過(guò)1o； 幅值裕度不低于10dB； 調(diào)節(jié)時(shí)間不超過(guò)3s。第33頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-60 作未校正系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線0180( )111162G ssss12.9/crad s56o29.6hdB 串聯(lián)滯后-

18、超前校正舉例第34頁(yè)/共78頁(yè) 因此，為了保證450的相角裕度，必須增加至少1000超前角，所以單一超前校正不可能實(shí)現(xiàn)。如果引進(jìn)滯后校正裝置，校正極大地減小了系統(tǒng)的截止頻率，使得系統(tǒng)的響應(yīng)遲緩，響應(yīng)速度指標(biāo)又不滿足，單一滯后校正不可能實(shí)現(xiàn)。所以采用滯后超前校正。6-3 串聯(lián)校正56o12.9/crad s校正前系統(tǒng)要求滿足的性能指標(biāo)4511.4sinrM由3sts2 2 1.5(1)2.5(1)srrcKtKMM得3.2/crad s 串聯(lián)滯后-超前校正舉例1111()903.23.23.962ctgtg 0180( )111162G ssss第35頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 設(shè)計(jì)超前網(wǎng)絡(luò)參

19、數(shù))(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-60考慮到中頻區(qū)斜率為-20dB/dec， 應(yīng)在 范圍內(nèi)選取 c62 . 3sradc/5 . 3 3.5取超前網(wǎng)絡(luò)交接頻率降階2b選3.512.9620lg20lg60lg40lg263.551.1得 串聯(lián)滯后-超前校正舉例第36頁(yè)/共78頁(yè))(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-603.56-3 串聯(lián)校正10.51( )0.011csGss故有超前網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為2b50 設(shè)計(jì)超前網(wǎng)絡(luò)參數(shù)100b 串聯(lián)滯后-超前校

20、正舉例選第37頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正根據(jù)相角裕度要求，估算校正網(wǎng)絡(luò)滯后部分的轉(zhuǎn)折頻率(1) (1)(1)(0.51)( )(1)(501) (0.011)(1)abacbaaT sT sT ssG sTT sT sss5018090456100ccccaaarctgarctgarctgarctg ) 121)(161(180)(0ssssG 設(shè)計(jì)滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù)sradc/5 . 3 由計(jì)算得0.78/arad s(1 1.28 )(1 0.5 )( )(1 64 )(1 0.01 )cssG sss 串聯(lián)滯后-超前校正舉例第38頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)(L 10.12040-20s/

21、rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-603.50.780.016)01. 01)(641)(167. 01 ()28. 11 (180)()(0ssssssGsGc45.4 滿足要求 校驗(yàn) 串聯(lián)滯后-超前校正舉例 K=180，滿足位置誤差要求，相角裕度為sradc/5 . 3 第39頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-603.50.780.016)01. 01)(641)(167. 01 ()28. 11 (180)()(0ssssssGsGc622.720

22、lg40lg27.83.56hdB滿足要求 校驗(yàn) 串聯(lián)滯后-超前校正舉例，幅值裕度為22.7/grad s第40頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)(L 10.12040-20s/rad101000.01dBdB6080-40-602613-20-40-603.50.780.016)01. 01)(641)(167. 01 ()28. 11 (180)()(0ssssssGsGc滿足要求 校驗(yàn) 串聯(lián)滯后-超前校正舉例調(diào)節(jié)時(shí)間sradc/5 . 3 45.4 11.4sinrM22 1.5(1)2.5(1)2.625rrKMM2.36( )scKts第41頁(yè)/共78頁(yè)-1000100Magnitude

23、 (dB)10-310-210-1100101102103-270-180-90090Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)6-3 串聯(lián)校正)01. 01)(641)(167. 01 ()28. 11 (180)()(0ssssssGsGc 校驗(yàn) 串聯(lián)滯后-超前校正舉例0180( )0.1671 0.51G ssss(1 1.28 )(1 0.5 )( )(1 64 )(1 0.01 )cssG sss第42頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)01. 01)(641)(167. 01 ()28. 11 (180)()(0ssssssGsGc 校驗(yàn) 串聯(lián)滯

24、后-超前校正舉例10-310-210-1100101102103104-270-225-180-135-90Phase (deg)-200-1000100Magnitude (dB)Bode DiagramGm = 29.3 dB (at 21.6 rad/sec) , Pm = 39.1 deg (at 2.8 rad/sec)Frequency (rad/sec)第43頁(yè)/共78頁(yè)012300.511.5Step ResponseTime (sec)Amplitude00.20.40.6-8-6-4-2024Step ResponseTime (sec)Amplitude6-3 串聯(lián)校正校

25、正前后單位階躍響應(yīng)對(duì)比6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)滯后-超前校正舉例校正前系統(tǒng)校正后系統(tǒng)第44頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正（期望特性校正法） 串聯(lián)綜合校正法將性能指標(biāo)轉(zhuǎn)化為期望開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性；該方法適用于最小相位系統(tǒng)。 將期望對(duì)數(shù)幅頻特性與未校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性比較； 確定校正裝置的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。期望特性校正法的設(shè)計(jì)步驟第45頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正設(shè)校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性為)()()(0jGjGjGc020log()20log()20log()cGjG jGj020log()20log()20log()cG jGjGj 根據(jù)性能指標(biāo)要求，可以擬定參數(shù)規(guī)范的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特

26、性 ，則串聯(lián)校正裝置的對(duì)數(shù)幅頻特性為20log()G j 串聯(lián)綜合法校正（期望特性校正法）第46頁(yè)/共78頁(yè)二階系統(tǒng)2( )(2)nnG ss s( )L2n2n6-3 串聯(lián)校正串聯(lián)綜合法校正三階系統(tǒng)) 1() 1()(2TsssKsG2 21 12 2 型型 工程上常以 的二階系統(tǒng)為“最佳”二階系統(tǒng)。12常見(jiàn)的期望特性曲線-40-20-40H( )Lc23第47頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正)s)(s)(s( s)s(k)s(G1111111143120 四階系統(tǒng)：-20-40-20-40-60204060-20-401 2 c 3 4 )(L dB s/rad1 12 21 12 23 3

27、型型常見(jiàn)的期望特性曲線 串聯(lián)綜合法校正（期望特性校正法）第48頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正-40-20-40H( )Lc23令32H1sin ()1mHH 223(1)( )1K sG sss稱為中頻段寬度，則23( )arctgarctg ( )0dd 由得23m 3232sin ()m 期望特性各特征參數(shù)之間的關(guān)系()cmmG jm第49頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正()G jmax111MM 期望特性各特征參數(shù)之間的關(guān)系-1j1M0c22222211MMyMMx111MM m1 ()cmmG j222112211121111cmMMMMMMmc通常mc1si

28、n1HH第50頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正-40-20-40H( )Lc2332H232121ccHHH223(1)( )1K sG sss期望特性各特征參數(shù)之間的關(guān)系21crmrMM1sin1HH11sin1rHMH11rrMHM232211rrcmrrMMMM 將代入上式，得第51頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正為了保證系統(tǒng)具有以H表征的阻尼程度，通常取2311rrccrrMMMM223(1)( )1K sG sss期望特性各特征參數(shù)之間的關(guān)系-40-20-40H( )Lc23232211ccHHH即第52頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正諧振峰值si

29、n1rM超調(diào)量8 . 11) 1(4 . 016. 0rrMM調(diào)節(jié)時(shí)間csKt8 . 11) 1(5 . 2) 1(5 . 122rrrMMMK高階系統(tǒng)頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)第53頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正 繪制未校正系統(tǒng)的伯德圖；應(yīng)用期望特性法設(shè)計(jì)串聯(lián)校正步驟： 根據(jù)給定的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，確定開(kāi)環(huán)增益K； 確定期望特性； 確定校正裝置參數(shù)；校驗(yàn)。第54頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 試用串聯(lián)綜合校正方法設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)滿足：0( )(10.12 )(10.02 )KGssss170vKs1sts%40%例 設(shè)單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為解： 取K=70。070

30、( )(10.12 )(10.02 )Gssss第55頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正070( )(10.12 )(10.02 )Gssss20dB40dB-20dB1101008.350-20-40-607040lg20lg8.38.3cc24cc90arctg0.12arctg0.026.5 由 繪制未校正系統(tǒng)的伯德圖；7036.9得c第56頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 繪制期望特性； 1.6rM %0.160.4(-1)0.4rM由得1.6 rM 取01 cKsst202 1.5(-1)2.5(-1)rrKMM11.9 c13c由得取23114.9 2

31、1.1rrccrrMMMM得第57頁(yè)/共78頁(yè)20dB40dB-20dB1101008.350-20-40-6024 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正在 ，作斜率為 的直線13c20/dB dec234.9 21.133340lg20lg 442413取4 繪制期望特性；c2413c得344第58頁(yè)/共78頁(yè)20dB40dB-20dB1101008.350-20-40-604 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 在中頻段與過(guò) 的橫軸垂線的交點(diǎn)上，作 斜率 直線。2440/dB dec1117013420lg20lg+40lg40.74 繪制期望特性；10.74第59頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校

32、正舉例6-3 串聯(lián)校正 確定校正裝置參數(shù)；(1)(1)48.3( )(1)(1)0.7444cssG sss20dB40dB-20dB1101008.350-20-40-604第60頁(yè)/共78頁(yè)22 1.5(1)2.5(1)3rrKMM 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 校驗(yàn)070(1)4( )( )(0.021)(1)(1)0.7444csG s G sssss校正后系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)13/crad s131313900.02 1345.440.7444arctgarctgarctgarctg11.4sinrM%0.160.4(1)32%rM0.72( )sctKs 滿足設(shè)計(jì)要求。070(

33、)(10.12 )(10.02 )Gssss(1)(1)48.3( )(1)(1)0.7444cssG sss第61頁(yè)/共78頁(yè)-100-50050100Magnitude (dB)10-310-210-1100101102103-270-180-90090Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 校驗(yàn)070( )(10.12 )(10.02 )Gssss(1)(1)48.3( )(1)(1)0.7444cssG sss070(1)4( )( )(0.021)(1)(1)0.7444csG s G sssss第62

34、頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 校驗(yàn)070(1)4( )( )(0.021)(1)(1)0.7444csG s G sssss-150-100-50050100Magnitude (dB)10-210-1100101102103104-270-225-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramGm = 15.9 dB (at 43.5 rad/sec) , Pm = 45.6 deg (at 12.6 rad/sec)Frequency (rad/sec)第63頁(yè)/共78頁(yè)01234-10-50510Step ResponseTime (sec)Amp

35、litude00.20.40.60.800.20.40.60.811.21.4Step ResponseTime (sec)Amplitude 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正校正前后單位階躍響應(yīng)對(duì)比校正前系統(tǒng)校正后系統(tǒng)第64頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正舉例例 設(shè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)固有傳遞函數(shù)為) 1005. 0)(101. 0)(102. 0)(11 . 0()(sssssKsGv 200vK要求滿足：解： 取K=200。%30% 單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量)(7 . 0sts 單位階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時(shí)間dBdBh6)( 幅值裕度第65頁(yè)/共78頁(yè)6-3 串聯(lián)校正 串聯(lián)綜合法校正舉例020

36、0( )(0.11)(0.021)(0.011)(0.0051)Gssssss-20-40-80-100-6020dB40dB-20dB0. 111010050200 繪制未系統(tǒng)的伯德圖；20lg20046()dB46第66頁(yè)/共78頁(yè)20040lg20lg1010cc44.7 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正-20-40-80-100-6020dB40dB-20dB0. 111010050200 繪制未系統(tǒng)的伯德圖；c第67頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 繪制期望特性；%0.160.4(-1)0.3rM1.35rM 1.35rM 由得取由得取00.7 cKsst12.7c

37、13c23113.37 22.6rrccrrMMMM202 1.5(-1)2.5(-1)rrKMM第68頁(yè)/共78頁(yè)23350-20-40-80-100-6020dB40dB-20dB0. 111010050200 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正233.37 22.6 繪制期望特性；13c過(guò) 作斜率為 的直線13c20/dB dec取3取13c第69頁(yè)/共78頁(yè) 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 繪制期望特性；-20-40-80-100-6020dB40dB-20dB0. 111010050200311113320020lg40lg20lg 0.1953 在中頻段與過(guò) 的橫軸垂線的交點(diǎn)上，作 斜率 直線。2340/dB dec10.195-40-2013c第70頁(yè)/共78頁(yè)3-20-40-80-100-6020dB40dB-20dB0. 111010050200 串聯(lián)綜合法校正舉例6-3 串聯(lián)校正 繪制期望