典型相位滞后控器频率设计——《自动控制原理-理论篇》.ppt

典型相位滞后控制器频率设计——《自动控制原理-理论篇》第6.8节 自动化工程学院自动控制原理课程组制 2015年11月 为什么要校正？原系统性能不尽如意。 怎样校正？用校正装置也称校正环节或补偿器。 校正设计：确定校正环节的结构、参数、及连接方式。 校正方式——校正环节在系统中的位置和连接方式。 校正实质：改变系统零极点 二.滞后校正环节特性： 1.典型滞后校正环节(对称于典型超前校正环节): 最大滞后角和相应的角频率 由d ?(?)/d?=0导出 二. 典型滞后校正环节的频率特性法设计 步骤： 1. 由稳态误差系数确定开环K 2. 绘原系统Bode图，求PM和GM 3. 寻找新的幅值穿越频率?c’使 ??~??? 为补偿滞后校正造成的相位滞后 目的：减小高频段的增益及?c，但保持?c附近的相频特性，以保证系统稳定性。 4. 取滞后环节第一个转角频率 ?1?1/T=(1/5~1/10) ?c? 保证??~???相位滞后，不可大 5. 令 20lg? ? ??lg?Go??c???图解出? 因校正环节的存在使Go??c??衰减20lg? 6.确定 第二转角频率 7.绘制Bode图和尼氏图，检验性能指标是否达标 例：设 求 ?V?5???s? PM???? G????dB的滞后校正环节 解： 画Go?j??的Bode图，知未校正系统的PM= ????, GM=?? dB，不符合要求 需要的PMs= 40?+12?= 52?, 在??????图上 做???????????????线交于????得 ?c?=0.5 rad/s -180 ?1 ?2 ?c ?c ?c? 20dB 20lg|G0| 20lg|GcG0| G0 GcG0 -20 -9db 11db -128 令 20lg?=20 (由图上20lg?Go??c???量出) ????? 取 画校正后的Bode图，知PM=40? GM=11 ?满足要求。