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《自动控制原理》课程设计说明书-控制系统的超前校正设计.doc

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《自动控制原理》课程设计说明书-控制系统的超前校正设计.doc

武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书1目录1超前校正的原理及方法211何谓校正为何校正212超前校正的原理及方法3121超前校正的原理3122超前校正的应用方法42控制系统的超前校正设计521初始状态的分析522超前校正分析及计算8221校正装置参数的选择和计算8222校正后的验证10223校正对系统性能改变的分析143心得体会16参考文献17武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书2控制系统的超前校正设计1超前校正的原理及方法11何谓校正为何校正所谓校正,就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置,是系统整个特性发生变化。校正的目的是为了在调整发大器增益后仍然不能全面满足设计要求的性能指标的情况下,通过加入的校正装置,是系统性能全面满足设计要求。12超前校正的原理及方法121超前校正的原理无源超前网络的电路如图1所示。图1无源超前网络电路图如果输入信号源的内阻为了零,且输出端的负载阻抗为无穷大,则超前网络的传递函数可写为RUCU1R2RC武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书311CATSAGSTS(21)式中1221RRAR,1212RRTCRR通常A为分度系数,T叫时间常数,由式(21)可知,采用无源超前网络进行串联校正时,整个系统的开环增益要下降A倍,因此需要提高放大器增益交易补偿。根据式(21),可以得无源超前网络CAGS的对数频率特性,超前网络对频率在1/AT至1/T之间的输入信号有明显的微分作用,在该频率范围内,输出信号相角比输入信号相角超前,超前网络的名称由此而得。在最大超前交频率M处,具有最大超前角M。超前网路(21)的相角为CARCTGATARCTGT(22)将上式对求导并令其为零,得最大超前角频率M1/TA(23)将上式代入(22),得最大超前角频率(24)同时还易知MCM仅与衰减因子A有关。A值越大,超前网络的微分效应越强。但A的最大值受到超前网络物理结构的制约,通常取为20左右(这就意味着超前网络可以产生的最大相位超前大约为65度)如果要得大于错误未找到引用源。的相位超前角,可用两个超前校正网络串联实现,并在串联的两个网络之间加一个隔离放大器,以消除它们之间的负载效应。利用超前网络或PD控制器进行串联校正的基本原理,是利用超前网络或PD控制器的相角超前特性。只要正确地将超前网络的交接

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