串联校正 超前 滞后 滞后-超前 PID控制器 11
11 串联校正 超 前 滞 后 滞后-超前 PID控制器
6.3串联校正 6.3.1串联超前校正(基于频率响应法) 频率法对系统进行校正的基本思路是:通过所加校 正装置,改变系统开环频率特性的形状,即要求校正 后系统的开环频率特性具有如下特点: ①低频段的赠以满足稳态精度的要求; ②中频段的幅频特性的斜率为-20dB/dec,并具有较宽的 频带,这一要求是为了系统具有满意的动态性能; ③高频段要求幅值迅速衰减,以较少噪声的影响。 用频率法对系统进行超前校正的基本原理,是利用超前校 正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量,以达到改 善系统瞬态响应的目点。为此,要求校正网络最大的相位 超前角出现在系统的截止频率(剪切频率)处 12
12 频率法对系统进行校正的基本思路是：通过所加校 正装置，改变系统开环频率特性的形状，即要求校正 后系统的开环频率特性具有如下特点： 6.3串联校正 6.3.1串联超前校正（基于频率响应法） 用频率法对系统进行超前校正的基本原理，是利用超前校 正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量，以达到改 善系统瞬态响应的目点。为此，要求校正网络最大的相位 超前角出现在系统的截止频率（剪切频率）处。 中频段的幅频特性的斜率为-20dB/dec,并具有较宽的 频带，这一要求是为了系统具有满意的动态性能； 高频段要求幅值迅速衰减，以较少噪声的影响。 低频段的赠以满足稳态精度的要求；
用频率法对系统进行串联超前校正的一般步骤可归纳为 ①根据稳态误差的要求,确定开环增益K。 ②根据所确定的开环增益K,画出未校正系统的波特图, 计算未校正系统的相角裕度 ③根据截止频率Oc的要求,计算超前网络参数a和T 关键是选择最大超前角频率等于要求的系统截止频率,即 以保证系统的响应速度,并充分利用网络的相角超前特性。显然 成立的条件是 L(")=L()=10ga(6-35) 由上式可求出aT (6-36)=今求出T ④验证已校系统的相角裕度y 13
13 用频率法对系统进行串联超前校正的一般步骤可归纳为： 根据稳态误差的要求，确定开环增益K。 根据所确定的开环增益K，画出未校正系统的波特图， c 关键是选择最大超前角频率等于要求的系统截止频率，即 m c = 以保证系统的响应速度，并充分利用网络的相角超前特性。显然， m c = 成立的条件是 − Lo (c ) = Lc (c ) =10lg a 由上式可求出a a T m 1 = 验证已校系统的相角裕度 计算未校正系统的相角裕度 根据截止频率 的要求，计算超前网络参数a和T； (6-36) (6-35) 求出Ｔ
确定开环增益K女|稳态误差的要求 画出未校正系统的波特图,并求 未校正系统的 开环对数幅频 0=9m=y-y+6←补偿 特性在截止频 率处的斜率为 给定的校正前 -40dB/decE=5°~10 1+sn p, 60dB/(decE=15°~209 SIn 求未校正系统幅值为-0g处的频率O=0m O、a 满足要求了丫结束 14
14 确定开环增益K 稳态误差的要求 画出未校正系统的波特图,并求 补偿 给定的 校正前 = = − + m m m a 1 sin 1 sin − + = = 5 ~10 =15 ~ 20 未校正系统的 开环对数幅频 特性在截止频 率处的斜率为 -40dB/dec -60dB/dec 求未校正系统幅值为-10lga处的频率 c =m a m 1 = 2 = m a N 满足要求？ Y 结束
用频率法对系统进行串联超前校正的一般步骤可归纳为 ①根据稳态误差的要求,确定开环增益K。 ②确定开环增益K后,画出未校正系统的波特图, 计算未校正系统的相角裕度γ0=9nm=y-y+8←补偿 ③由给定的相位裕量值y 给定的校正前 计算超前校正装置提供的相位超前量φ E是用于补偿因超前校正装置的引入,使系统截止频率增大而 增加的相角滞后量。 ￡值通常是这样估计的:如果未校正系统的开环对数幅频特 性在截止频率处的斜率为-40dB/dec,一般取ε=5°~10° 如果为-60dB/dec则取E=15°~20° ④根据所确定的最大相位超前角卯m l+sn卯, 按 算出a的值 15 sin pp
15 用频率法对系统进行串联超前校正的一般步骤可归纳为： 根据稳态误差的要求，确定开环增益K。 确定开环增益K后，画出未校正系统的波特图， 计算未校正系统的相角裕度 由给定的相位裕量值 计算超前校正装置提供的相位超前量 补偿 给定的 校正前 = = − + m 是用于补偿因超前校正装置的引入，使系统截止频率增大而 增加的相角滞后量。 值通常是这样估计的：如果未校正系统的开环对数幅频特 性在截止频率处的斜率为-40dB/dec，一般取 = 5 ~10 如果为-60dB/dec则取 =15 ~ 20 根据所确定的最大相位超前角 m m m a 1 sin 1 sin − + 按 = 算出a的值