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_串联超前校正

1、电动机速度电动机速度控制系统控制系统测速发电机测速发电机fu负负载载电动机电动机减速器减速器aucM电位器电位器运算放大器运算放大器gu1uRCRC网络网络2u功功率率放放大大器器一、串联超前校正的基本概念一、串联超前校正的基本概念221RRRaCRRRRT2121 1RC2U1U2R1、结构、结构频率特性频率特性式中：式中：二、超前网络二、超前网络 jTjaTjGc 11)(分度系数分度系数时间常数时间常数1)1lg1(lg21lgaTTm 2、超前网络超前网络的的频率特性频率特性 jTjaTjGc 11)(aTm1 11arcsin aam T1aT1alg2090mmalg10m)(lg

2、20)( jGL )()( jG 对数对数幅频幅频特性特性对数对数相频相频特性特性 TaTarctanarctan decdB/20)/(srad0)(L)( )/(sraddB0二、超前网络二、超前网络1 1、串联校正的、串联校正的频率特性频率特性三、原理与作用)()(0c串联)()()( 0 jGjGjGc 对数幅频特性叠加叠加)( lg20)( jGL)()(0cLL)( )( jG对数相频特性系统响应速度加快系统响应速度加快截止频率截止频率c 稳定程度加深稳定程度加深2 2、频域性能指标、频域性能指标 相角裕度相角裕度阻尼增大阻尼增大 三、原理与作用123aaam 11arcsinm

3、根据相角裕度的要求试探根据相角裕度的要求试探0lg10)(ccaL TaTmc 143、参数参数确定的方法确定的方法三、原理与作用)155(0 mmc 电子心脏起搏器的控制系统结构图如下，系统开环增益 ，要求相角裕度 ，截止频率200 K 50 四、实例CR j1起搏器起搏器心脏心脏期望心率期望心率实际心率实际心率11 . 0 jKsradc/70 -100-50050100Magnitude (dB)10-1100101102103104-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)-20dB/dec -40dB/dec )101(

4、200)(0 jjjG sradc/7 .440 6 .120 四、实例1 1、控制系统性能分析、控制系统性能分析2 2、校正网络参数确定、校正网络参数确定11arcsin aam4 .4256 .125050 m（1）所需要的相角最大超前量）所需要的相角最大超前量 （2）分度系数）分度系数 14. 5 aB1 . 7lg10da （3）校正后截止频率）校正后截止频率 ajLlg10)j1 . 01(20020lg) (c0 rad/s70c 四、实例rad/s67c 取取100101102103-60-40-2002040607 .440 c 70 c 6 .281 decdB/205 .1712 四、实例2 2、校正网络参数确定、校正网络参数确定作图法作图法5 .17116 .281 jjGc )1171.5)(11 . 0()16 .28(2000c jjjjGGG3、验算、验算sradc/70 校正后系统的截止频率 相角裕度 7 .535 .1716arctanarctan7908.6270arctan180 满足设计要求满足设计要求 校正后系统的频率特性校正后系统的频率特性 四、实例串联超前校正小结超前校正是一种超前校正是一种折衷方法折衷方法既要保证既要保证满足指标要求满足指标要求，又要考虑，又要考虑经济性好经济性好，便于实现便于实现；既