第七章系统校正L(O)/dBui0f0校正前.00.0校正后.0010p(o)1.515111ir:o/rad.sec-1增益校正前后的Bode图
第七章 系统校正 增益校正前后的Bode图 校正前 校正后 L()/ dB () 1 / sec− rad
第七章系统校正校正前校正后a但是,仅仅调整增益是难以同时满足静态和动态性能指标,其校正作用有限,如加大开环增益虽可使系统的稳态误差变小,但却使系统的相对稳定性随之下降增益校正前后的单位阶跃响应校正后的系统满足了(の)=45°白的指标。但系统增大为的稳态误差由,稳态精度降低了,50由于の变小,系统的响应速度也降低了
第七章 系统校正 增益校正前后的单位阶跃响应 校正后 校正前 校正后的系统满足了 45°的指标。但系统 的稳态误差由 增大为 ,稳态精度降低了, 由于 变小,系统的响应速度也降低了。 () = 250 1 10 1 c 但是,仅仅调整增益是难以同时满足静态和 动态性能指标,其校正作用有限,如加大开环 增益虽可使系统的稳态误差变小,但却使系统 的相对稳定性随之下降
第七章系统校正7.2.2相位超前校正为了既能提高系统的响应速度,又能保证系统的其它特性不变环,可对系统进行相位超前校正(1)相位超前校正的原理及其频率特性相位超前校正环节使输出相位超前于输入相位。图中所示为无源相位超前校C正网络,它的传递函数为1HU.(s)G.(s)=U,(s)RiR2R21+ R,Csu;(t)u.(t)R2R + R21 +R,CsR + R2福
第七章 系统校正 7.2.2 相位超前校正 为了既能提高系统的响应速度,又能保证系统的 其它特性不变坏,可对系统进行相位超前校正。 (1) 相位超前校正的原理及其频率特性 图中所示为无源相位超前校 正网络,它的传递函数为 R2 u (t) o u (t) i C R1 相位超前校正环节使输出相位超前于输入相位。 RCs R R R R Cs R R R U s U s G s i o c 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 ( ) ( ) ( ) + + + + = =
第七章系统校正R,令a-R+R,T-!RC,则R +RR2G,(s) = 1. αTs+1(α> 1)Ts+ 1α由此可知,该校正网络由比例环节、一阶微分环节和惯性环节的串联组成。1即低频时此环节当s很小时G.(s)~相当于比例环节α即在中频段此环节相当s较小时G,(s)~=(Ts+1)当于比例微分环节α即高频时此环节G(s) ~1当s很大时不起校正作用
第七章 系统校正 由此可知,该校正网络由比例环节、一阶微分环 节和惯性环节的串联组成。 ( 1) 1 1 1 ( ) + + = Ts Ts G s c 2 1 2 R R + R = RC R R R T 1 1 2 2 + 令 , = ,则 1 Gc (s) 即低频时此环节 相当于比例环节 当s很小时 ( 1) 1 Gc (s) Ts + 即在中频段此环节相 当s较小时 当于比例微分环节 Gc (s) 1 即高频时此环节 当s很大时 不起校正作用
第七章系统校正此相位超前环节的频率特性为:G(jo)= 1. jaro +1αjTo+l其对数幅频特性和相频特性为:1 V(αTo)? +1L(o) = 20lgG.(jo) = 20 lgα /(To)+1ZG.(j) = β(o) = arctan αTo - arctan T ≥ 011和の2=其转折频率分别为の1TαTdo利用=0.即可求得最大超前相位的频率:do10maxTVα
第七章 系统校正 j 1 1 j 1 (j ) + + = T T Gc (j ) ( ) arctan arctan 0 ( ) 1 1 ( ) 1 ( ) 20lg (j ) 20lg 2 2 = = − + + = = G T T T T L G c c 此相位超前环节的频率特性为: 其对数幅频特性和相频特性为: max 1 2 1 = = T T 1 1 = T 1 其转折频率分别为 和 2 = 0 d d = 利用 ,即可求得最大超前相位的频率: