西工大、西交大自动控制原理第六章 线性系统的校正方法_03_串联校正.ppt

解：由动态误差系数可知，系统校正后仍为1型系统，开 　　环增益为 。低频段斜率为 　　其延长线与横坐标交于 处。 由给定的超调量 、调节时间 可以计算出相应的 　　频域指标： 　　第三节　串联校正 [例6] 串联综合法校正（期望特性法） 　　第三节　串联校正 [例6] 串联综合法校正（期望特性法） 期望特性曲线 -20dB/dec -40dB/dec -60dB/dec -80dB/dec -100dB/dec -40dB/dec -20dB/dec -40dB/dec -20dB/dec 20dB/dec -60dB/dec 由上图可以得出期望特性的传递函数： 校正装置的传递函数 　　第三节　串联校正 [例6] 串联综合法校正（期望特性法） 验算 校正后系统的速度误差系数 ，　　　　　　　，满足要求； 校正后系统的幅值裕度为 ，满足要求； 校正后系统的动态响应时间为 ，满足要求。 　　第三节　串联校正 [例6] 串联综合法校正（期望特性法） * 频域法设计无源滞后—超前网络的步骤： 1　根据稳态误差要求，确定开环增益 2　利用确定的开环增益，计算待校正系统的相角裕 度等频域指标 3　在待校正系统幅频特性上，选择斜率从-20dB/dec 变为-40dB/dec的交接频率作为校正网络超前部 分的交接频率： 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 4　根据对系统性能指标的要求，确定校正装置的 值，并确定 5 为尽量减小滞后部分滞后相位的影响，适当选 择 ，并确定 6 验算校正后系统的各频域指标，如不满足，还 应继续调整各参数。 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 频域法设计无源滞后—超前网络的步骤： 已知系统的开环传递函数，要求系统的静态速度误差 系数 　 ，相位稳定裕度 ，截止频 率 。试设计校正装置。 解：系统为1型系统， 可做出待校正系统的Bode图 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 校正前系统的频率特性 -20dB/dec -40dB/dec -60dB/dec 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 由上图可以看出， 　　　 ， 所以，原系统不稳定。 如果用无源超前校正，由于校正后，截止频率会增大，而 随着频率的增大，原系统的滞后相位的增长也很快，超前 校正不能满足要求。 如果用无源滞后校正，因要满足系统相位稳定裕度要求， 校正后系统的截止频率将低于10，不能满足系统对截止频 率的要求。 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 因而选择无源滞后—超前校正装置。 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 选 　，与待校正系统的惯性环节 相消 -150 -100 -50 0 50 100 Magnitude (dB) -90 Bode Diagram 10 -1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 -270 -225 -180 -135 Phase (deg) Frequency (rad/sec) 取 　 ，而在校正后的截止频率 处，应有 所以 　 选 　所以 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 为让校正装置的滞后相位远离校正后的截止频率 选 所以 校正装置传递函数为 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 校正后的系统频率特性 -20dB/dec -40dB/dec -20dB/dec -40dB/dec -60dB/dec 串联滞后—超前（Lag/Lead）校正 　　第三节　串联校正 [例4] 验算 校正后系统的速度误差系数 　满足要求； 校正后系统的相位稳定裕量 　满足要求； 校正后系统的截止频率 　满足要求。 串联滞后—超前（Lag/Le