《自动控制原理》第六章第5次课.ppt

1,6-4 串联滞后超前校正,兼有滞后校正和超前校正的优点，可以使校正后的系统响应速度较快，超调量较小，抑制高频噪声的性能也较好。,滞后校正在低频段；超前校正在中高频段,2,3,滞后超前校正的一般步骤,确定开环增益K，,满足稳态误差的要求,画出未校正系统的伯德图,并求,在未校正系统的对数幅频图上，选择从-20dB/dec变化到-40dB/dec的交接频率 ，保证中频区的斜率为-20dB/dec，同时也可降低已校正系统的阶次。,据相角裕度要求确定滞后网络参数,验算已校正系统的相角裕度和幅值裕度, 选择 ， 计算,4,例6-5,设未校正系统开环传递函数如下:,试设计校正装置满足下列性能指标： (1) 在最大指令速度为1800/s时， 位置迟后误差不超过1o; (2) 相角裕度为 4503o; (3) 幅值裕度不低于10dB; (4) 动态过程调节时间ts不超过3秒。,5,解:(1) 根据I型系统和速度误差系统要求取 K,(2)绘制未校正系统的伯德图,6,-20,-40,(2)绘制未校正系统的伯德图。计算未校正系统的截止频率和相角裕度,（3）选择,7,（4）选择校正后截止频率 根据条件2 和4的要求，,8,9,已校正系统的频率特性,（5）计算Ta,10,校正后传递函数,11,12,原系统在新截止频率处的相角裕度：,超前校正在新截止频率处的相角,滞后校正在新截止频率处的相角,对该题进一步剖析,13,Ts=1.65s =5%; Ts=2.9s =2%;,14,15,-20,+20,有源滞后-超前校正网络,-10lga,m,20lgb,16,其主要设计步骤同前 用 对准未校正系统由-20dB/dec转到-40dB/dec的转角频率。选取 满足截止频率的要求，取 再选取 值满足相位裕度的要求。,17,习题 6-7 设单位反馈系统的开环传递函数,（1）要求校正后系统的静态速度误差系数 相角裕度 ，试设计串联校正装置； （2）若除上述指标要求外，还要求系统校正后截止频率 ，试设计串联校正装置。,解：（1）尝试超前校正，失败！滞后校正可以 校正后截止频率 ，校正装置,（2）滞后超前校正,18,19,取 ，,根据相角裕度的要求，选取,根据截止频率的要求，选取,用 对准未校正系统由-20dB/dec转到-40dB/dec的交接频率。,20,未校正系统在 时的相角裕度为,滞后超前校正装置需提供的超前相角为,21,校正后系统的传递函数为,经检验，校正后的相角裕度为 满足设计要求,22,23,6-5 设单位反馈系统的开环传递函数为：,（1）若要求校正后系统的相角裕度为30o，幅值裕度为10-12dB，试设计串联超前校正装置。 （2）若要求校正后系统的相角裕度为50o，幅值裕度为30-40dB，试设计串联滞后校正装置。,解：未校正系统的转折频率,24,校正前,25,26,（1）超前校正 需提供最大超前角,经检验，用一级超前校正网络无法满足要求,27,（2）滞后校正,28,滞后校正装置使未校正系统高频段幅值衰减24.4dB,校正后的幅值裕度,不能满足要求,若满足幅值裕度要求，滞后校正的高频部分至少要衰减38dB，取40dB,29,未校正系统在频率为0.4rad/s处的相角为,设校正装置在0.4rad/s处的相角为 我们要利用校正装置的相角滞后，减小校正后系统的相角裕度,30,题目要求校正后系统的相角裕度为50o,校正装置的传递函数,校正装置的相频特性,解得：,或者,取转折频率小的时间常