利用頻率特性的系統(tǒng)校正課件

1、第七章 反饋控制系統(tǒng)的校正第4小節(jié) 利用頻率特性的系統(tǒng)校正(1)一、期望的開環(huán)頻率特性模型1.在中頻段以-20dB/dec的斜率，十倍頻左右寬度穿越0dB線，穿越頻率值 適度，并保證足夠的相位裕量 。2.在低頻段有足夠的高度，以保證穩(wěn)態(tài)精度。但不能有轉(zhuǎn)折頻率很低的慣性環(huán)節(jié)，否則對應(yīng)的時間常數(shù)過大，導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)太慢。3.在高頻段有足夠的衰減特性，抗干擾性強(qiáng)。因?yàn)楦蓴_等噪聲信號都屬于高頻信號，所以高頻段應(yīng)該截止這些信號。a. 增加低頻增益 b. 改善中頻段特性 c. 兼有前兩種補(bǔ)償 原理：利用超前校正提供的 ，提升原系統(tǒng)在幅值穿越頻率處的相位 ，從而提升系統(tǒng)的相位裕量 。二、串聯(lián)超前校正頻率法設(shè)計

2、超前校正裝置的步驟(1)(1) 根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開環(huán)增益K。(2) 根據(jù)已確定的開環(huán)增益K，繪制未補(bǔ)償系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G0(s) 伯德圖，確定末補(bǔ)償系統(tǒng)的截止頻率 和相位裕度 。(3) 計算超前補(bǔ)償環(huán)節(jié)所需提供的最大相位超前角 其中是相位裕度的設(shè)計指標(biāo)， 是未補(bǔ)償系統(tǒng)的相位裕度， 用來補(bǔ)償由于超前補(bǔ)償使系統(tǒng)截止頻率增加而產(chǎn)生的附加相位滯后角。(4) 計算 值及Lc(m) (5) 為了把 對準(zhǔn)補(bǔ)償后的系統(tǒng)截止頻率 ，在未補(bǔ)償系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性上查找一點(diǎn) ，該點(diǎn)的幅值為 ，該點(diǎn)的頻率即為已補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)的截止頻率，從而確定 。 再令 超前補(bǔ)償環(huán)節(jié)參數(shù) ，T 初步確定。 (6) 繪制補(bǔ)償后的系統(tǒng)的對數(shù)坐標(biāo)圖，檢驗(yàn)幅值裕度是否滿足要求。例 單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：設(shè)計要求：系統(tǒng)速度的穩(wěn)態(tài)誤差 ；相角裕量 。1.確定K使系統(tǒng)滿足穩(wěn)態(tài)性能：2.繪制系統(tǒng)的Bode圖：？Bode圖中的直線關(guān)系：3.配置超前校正網(wǎng)絡(luò)：顯然不符合系統(tǒng)設(shè)計要求考慮將超前校正網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性疊加在系統(tǒng)的 附近， 提升 。a.將校正網(wǎng)絡(luò)的 對準(zhǔn)系統(tǒng)的 疊加。由于幅值的提升，導(dǎo)致實(shí)際的 向左偏移至 。相應(yīng)的相角減小，估計約 。c.校正后穿越頻率處的幅值提升：b.校正網(wǎng)絡(luò)需提供的相角為：e.計算校