第6章 控制系统的校正

1、Add Your Company Slogan第第6章章 控制系统的校正控制系统的校正26.1 引言引言36.1 引言引言46.1 引言引言5r21,00.70721M2rn12,00.707224bn1224442cn142422arctan1422100%1%es3.55%nt 6.1 引言引言61%0.160.4(1) 100%,3490sinoosckt21121.5(1)2.5(1) ,3490sinsinook1sinrM6.1 引言引言7校正装置校正装置6.1 引言引言8校正装置校正装置6.1 引言引言96.1 引言引言106.1 引言引言116.2 常用校正装置及其特性常用校正

2、装置及其特性12一一. . 超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性 131( ). ( )1cTsG sG sTs( )11( ).( )1yrUsTsG sUsTs1221RRRCRRRRT2121一一. . 超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性 1411( ).11csTsTG sTssTcm10lgLmm1 sin1 sin1mT一一. . 超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性 1511arcsinm一一. . 超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性 16cc1( )1TsG skTs132cRRRkCRT41)(132432RRRRR二二. .滞后校正装置及其特性滞后校正装

3、置及其特性 17ycr( )1( )( )1UsbTsG sU sTs1,)(21221RRRbCRRT二二. . 滞后校正装置及其特性滞后校正装置及其特性 18c11( ).11sbTsbTG sbTssTTb1mm1arcsin1bbc1/20lgLbTb二二. . 滞后校正装置及其特性滞后校正装置及其特性 19cc1( )1bTsG skTsCRRTRRRbRRk)(13232213c，三三. .滞后滞后- -超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性2011.11)(1122csTssTssG2211TT三三. .滞后滞后- -超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性 21三三. .滞后

4、滞后- -超前校正装置及其特性超前校正装置及其特性2212cc2(1)(1)( )T sT sG sKT s22211112c,CRTCRTRRK6.3 频域法串联校正频域法串联校正23一一. .串联超前校正串联超前校正24一一. .串联超前校正串联超前校正25 mmmsin1sin1csseTmc1lg10)( coL10-210-1100101102103-200-150-100-5005010-210-1100101102103-60-40-200204060c1( )1TsG sTs一一. .串联超前校正串联超前校正26) 18 . 0()(ssKsG) 18 . 0(ssK1 . 0

5、sse 45)/(5sradc KssKsKsv) 18 . 0(lim01 . 0sse10-210-1100101102103-60-40-200204060一一. .串联超前校正串联超前校正27c25. 1lg4025. 110lg204 .19)54. 38 . 0arctan(90180)/(54. 3sradc) 18 . 0()(ssKsG354 . 94 .1945m 7 . 3sin1sin1mm11sinm一一. .串联超前校正串联超前校正28sradc/9 . 4 Tmc1lg108 . 010lg20)( cccoL0.411( )0.111csG ss10-210-1

6、100101102103-60-40-200204060一一. .串联超前校正串联超前校正29010(0.411)( )( )(0.111)(0.81)csG s G ssss18090arctan3.92arctan 2arctan0.5449.4一一. .串联超前校正串联超前校正3010-210-1100101102103-200-150-100-5005010-210-1100101102103-60-40-200204060一一. .串联超前校正串联超前校正31二二. .串联滞后校正串联滞后校正3210-310-210-1100101102-300-250-200-150-100-50

7、0二二. .串联滞后校正串联滞后校正33c180)(c cssebLclg20)(0 cbT )10151(110-310-210-1100101102-100-80-60-40-20020406080100二二. .串联滞后校正串联滞后校正3420) 15 . 0)(12 . 0(lim)(lim000KsssKsssGKssv) 15 . 0)(12 . 0(20)(0ssssG) 15 . 0)(12 . 0()(0sssKsG二二. .串联滞后校正串联滞后校正35180)5 . 0arctan()2 . 0arctan(90)(ggg0)(Im0jG)/(16. 3sradg)(125

8、 . 02 . 020lg20dBhggg05 . 02 . 020lg20ccc6 .30)85. 55 . 0arctan()85. 52 . 0arctan(90180)/(85. 5sradc二二. .串联滞后校正串联滞后校正361331235180)(cc )/(16. 1sradc 43)5 . 0arctan()2 . 0arctan(cccbT 511bclg2020lg20二二. .串联滞后校正串联滞后校正37132.7413 . 411)(ssTsbTssGc) 132.74)(15 . 0)(12 . 0() 13 . 4(20)()(0ssssssGsGc35)16.

9、132.74arctan()16. 13 . 4arctan()16. 15 . 0arctan()16. 12 . 0arctan(90180二二. .串联滞后校正串联滞后校正38)/(91. 2sradg )(2 .14)()(lg200dBjGjGhggc 180)32.74arctan()3 . 4arctan()5 . 0arctan()2 . 0arctan(90180)(ggggg)( 3 .115 . 032.743 . 420lg20dBhgggg 二二. .串联滞后校正串联滞后校正39cc gg ,hh 二二. .串联滞后校正串联滞后校正40sys1=tf(86 20,co

10、nv(0.1 0.7 1,74.32 1 0);sys2=1;sys3=feedback(sys1,sys2,-1);step(sys3)figure;sys1=tf(20,0.1 0.7 1 0);sys2=1;sys3=feedback(sys1,sys2,-1);step(sys3) 15 . 0)(12 . 0(20sss) 132.74)(15 . 0)(12 . 0() 13 . 4(20sssss二二. .串联滞后校正串联滞后校正41三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正42三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正43) 1)(1() 1)(1()(sTsTsT

11、sTsGbabaccsse三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正440lg20)(lg200 cbcTL cc 三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正45) 1125. 0)(1()(0sssKsG020lg20cc6 .16125. 0arctanarctan90180cc三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正460lg20)(lg200 cbcTLsradtsc/11. 2) 1sin1(5 . 2) 1sin1(5 . 122 sradc/2 . 2 0lg2020lg20lg20 ccc1 .92 .22020 c三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超

12、前校正47)11. 01)(1 . 91 ()1)(1 ()(sssssGaac)11. 01)(1 . 91)(125. 01 ()1 (20)()(0ssssssGsGaac三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正48)11. 01)(2 .211 ()1)(33. 21 ()(sssssGcsrada/43. 0 5011. 0arctan1 . 9arctan125. 0arctan90arctan180caccac)11. 01)(2 .211)(125. 01 ()33. 21 (20)()(0ssssssGsGc三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正49 21.

13、512 . 211. 0arctan2 . 22 .21arctan2 . 2125. 0arctan902 . 233. 2arctan180)(75. 3) 1sin1(5 . 2) 1sin1(5 . 122stcs 三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正50 h 三三. .串联滞后串联滞后- -超前校正超前校正51四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正52四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正53)()()(0jGjGjGc)(/ )()(0jGjGjGc)()()(0LLLc四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望

14、特性对系统进行串联校正5423/l11arcsinllsin1rM122lc123llc四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正55) 1007. 0)(19 . 0()(0sssKsG09 . 01000lg20cc2 .11007. 0arctan9 . 0arctan90180cc四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正56sradc/40 sradc/56.35 2210.4/1cradsl3270/1clrad slsrad /102srad /1433) 1(4 . 016. 0rpM35. 1rM) 1(5 . 2) 1(5 .

15、 122 rrcsMMt7 . 611rrMMl四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正57) 1005. 0() 11 . 0() 15 . 2() 19 . 0()(sssssGc四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正58 6 .4940005. 0arctan40007. 0arctan405 . 2arctan90401 . 0arctan180) 1005. 0)(1007. 0)(15 . 2() 11 . 0(1000)()(0ssssssGsGc)(213. 0) 1sin1(5 . 2) 1sin1(5 . 122stcs

16、 %5 .28%100)1sin1(4 . 016. 0% p四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正5910-1100101102103-60-40-20020406080四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正60四四. .按期望特性对系统进行串联校正按期望特性对系统进行串联校正616.4 根轨迹法串联校正根轨迹法串联校正626.4 根轨迹法串联校正根轨迹法串联校正636.4 根轨迹法串联校正根轨迹法串联校正64一一. .串联超前校正串联超前校正65校正装置校正装置一一. .串联超前校正串联超前校正66180c 1111()()mnjij

17、iszsp一一. .串联超前校正串联超前校正67)2(4)(sssG5 . 0%2nst/4sn432212jjsnnd一一. .串联超前校正串联超前校正68)()(cdcdpszs30)90120(180)2(4(180) 12(dssssk一一. .串联超前校正串联超前校正69)()()(cccpszssG9 . 2cz4 . 5cp2.9( )5.4csG ss一一. .串联超前校正串联超前校正70)ps ()zs (K) s (G) s (G) s (Gcccc)4 . 5)(2()9 . 2(4 . 59 . 2)2(4)()(ssssKssKsssGsGcccKK414 . 529

18、 . 2ddddssssK6 .186 . 38 . 44 . 31 . 4K65. 44/ KKc)4 . 5)(2()9 . 2(6 .18)()(sssssGsGc一一. .串联超前校正串联超前校正711005)4 . 5)(2()9 . 2(6 .18lim)()(limsssssssGssGKscsv322jsd)4 . 5)(2()9 . 2(6 .188 .104 . 7)4 . 5)(2()9 . 2(6 .181)()(123ssssssssssssHsG4 . 7)322()322(3sjjsi4 . 33s9 . 2cz一一. .串联超前校正串联超前校正72一一. .串联

19、超前校正串联超前校正73)2/2/()Im()Re(tgsspddc)2/2/()Im()Re(tgsszddc二二. .串联滞后校正串联滞后校正74TsTsTsTssGc11111)(1ccpz二二. .串联滞后校正串联滞后校正75二二. .串联滞后校正串联滞后校正76二二. .串联滞后校正串联滞后校正7758. 033. 0jsd5 . 0167. 0sn二二. .串联滞后校正串联滞后校正781053. 0)2)(1(06. 1limsssssKsv15 sKv10vvKK二二. .串联滞后校正串联滞后校正798zs0cd1 . 0cz01. 0cp10ccpz01. 01 . 0101)

20、( sssGcccKsssG01. 01 . 0101)()2)(1)(01. 0() 1 . 0( )2)(1(06. 101. 01 . 010)()(sssssKsssssKsGsGcc10/06. 1cKK 7cdcpsz二二. .串联滞后校正串联滞后校正8051. 028. 0jsdstns4 .1428. 0/4)/(4%)2(5 . 0156. 05 . 0/28. 0sn二二. .串联滞后校正串联滞后校正8198. 01 . 02101. 0dddddsssssK25. 998. 006. 11006. 110KKc) 15 . 0)(1)(1100() 110(9 . 4)2

21、)(1)(01. 0() 1 . 0(98. 0)()(sssssssssssGsGc109 . 4)()(limssGssGKcsv二二. .串联滞后校正串联滞后校正8231. 23p137. 04p1 . 0z51. 028. 0jsd二二. .串联滞后校正串联滞后校正836.6 反馈校正反馈校正846.6 反馈校正反馈校正85)(1sG)(2sG)(3sG)(sGc)()(1)()()()(2321sGsGsGsGsGsGc1)()()(1)()(1)()()()()(2312321jGjGsGsGsGjGjGsGsGsGccc1)()()()()()()()(23212jGjGsGsG

22、sGsGsGsGcc6.6 反馈校正反馈校正86)()(1)()()()(2321sGsGsGsGsGsGc1)()()(1)()(1)()()()()(2312321jGjGsGsGsGjGjGsGsGsGccc1)()()()()()()()(23212jGjGsGsGsGsGsGsGcc6.6 反馈校正反馈校正87) 1007. 0)(19 . 0(19 . 01007. 0)(3210sssKsKsKsKsG1007. 01sK)(sGc19 . 02sKsK36.6 反馈校正反馈校正8809 . 01000lg20cc2 .11007. 0arctan9 . 0arctan90180

23、cc6.6 反馈校正反馈校正89sradc/10 ) 1(4 . 016. 0rpM225. 1rM) 1(5 . 2) 1(5 . 122 rrcsMMtsradc/68. 9 89. 911rrMMlsradlc/84. 1122 sradllc/2 .18123 6.6 反馈校正反馈校正90) 14 . 0)(19 . 0(40)()(2ssssGsGc5 . 2lg40105 . 2lg201000lg201114 . 0/40)(2ssKsGc19 . 0)(22sKsG6.6 反馈校正反馈校正911007. 01sK)(sGc19 . 02sKsK311007. 0Ks3Ks)()

24、()()(3212sGsGsGsG)()(/)()(31sGsGsGsGcc)()()()(/)()()()()()(2313212sGsGsGsGsGsGsGsGsGsGccc6.6 反馈校正反馈校正926.6 反馈校正反馈校正93 67)1036. 01/(103 .41arctan10007. 0arctan90104 . 0arctan1802) 13 .4136. 0)(1007. 0() 14 . 0(1000)()(1)()()()(22321ssssssGsGsGsGsGsGc)(68. 0) 1sin1(5 . 2) 1sin1(5 . 122stcs %6 .19%100)1sin1(4 . 016. 0% p6.6 反馈校正反馈校正94g13=tf(1000,0.007 1 0);g2=tf(1,0.9 1);gcl=g13*g2/(1+g13*g2);step(gcl,0.5)hold ong1c=tf(1000*0