控制系统的串联校正1

1、1 6. 3串联校正无源校正网络超前校正有源校正网络滞后校正滞后超前校正2v串联校正指校正环节Gc(s)串联在原传递函数方框图的前向通道中，如图6.2.3所示。3v为了减少功率消耗，串联校正环节一般都放在前向通道的前端，即低功率部分。v串联校正按校正环节Gc(s)的性质可分为：(1)增益调整；(2)相位超前校正；(3)相位滞后校正；(4)相位滞后-超前校正。串联校正方法4调整增益v增益调整的实现比较简单，仅仅调整增益，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。v因此，当增益调整不能满足系统的性能要求时，需要采用其他的校

2、正方法。5v增加系统的开环增益可以提高系统的响应速度。开环增益的提高会使系统的开环频率特性的穿越频率（或称剪切频率）变大，其结果是加大了系统的带宽，而带宽大的系统，响应速度就高。仅仅增加增益又会使相位裕度（或增益裕度）减小，从而使系统的稳定性下降。v要预先在剪切频率的附近和比它还要高的频率范围内使相位提前一些，这样相位裕度增大了，再增加增益就不会损害稳定性。v基于这种考虑，为了既能提高系统的响应速度，又能保证系统的其他特性不变坏，就需对系统进行相位超前校正。6一、相位超前校正Cu2R1R2u1高通滤波器提升高频衰减低频) 1() 1()()()(TsTssUsUsGioc其中CRTRRR121

3、21（6.3.2）基本原理及频率特性7频率特性v相频特性v相位超前。它的幅频特性为8实部和虚部91011最大相位超前角12Bode图13v 采用了上述相位超前校正环节后，由于在对数幅频特性上有20dB/dec段存在，故加大了系统的剪切频率、谐振频率与截止频率,，其结果是加大了系统的带宽，加快了系统的响应速度；又由于相位超前，还可能加大相位裕度，结果是增加了系统的相对稳定性。结论14 2.采用Bode图进行相位超前校正v设计校正环节的依据给定的稳态性能指标和频域性能指指标15v给定的稳态性能指标：单位恒速输人时的稳态误差ess=0.05v频域性能指标：相位裕度 ，增益裕度20lgKg10dB。1

4、6确定开环增益Kv根据稳态误差确定开环增益K。因为是I型系v统，17开环BODE图18Bode分析v校正前系统的相位裕度为17,增益裕度大于10dB,故系统是稳定的。v但因相位裕度小于50,故相对稳定性不合要求。v为了在不减小增益裕度的前提下，将相位裕度从17提高到50，需要采用超前校正环节进行校正。19相位超前量v 串联相位超前校正环节会使系统的剪切频率c.在对数幅频特性的对数坐标轴上右移，因此，在考虑相位超前量时，要增加5左右，以补偿这一移动。v因而相位超前量v相位超前校正环节应产生这一相位才能使校正后的v系统满足设计要求。20求 =0.24v超前校正环节零点转角频率T=1/T,极点转角频率T=1/ T,m出现在m=v假设在m这点上增益等于1的超前环节的幅值为：超前校正环节在m点上造成的对数幅频特性的上移量。2122剪切频率v相位超前校正环节的频