六章控制系统的校正.ppt
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1、第六章 控制系统的校正,6.1 系统校正设计基础 6.2 串联校正 6.3 串联校正的理论设计方法 6.4 反馈校正,基本要求, 正确理解串联超前、串联滞后、串联滞后-超前三种校正的特性及对系统的影响。 熟练掌握运用(低、中、高)三频段概念对系统校正前、后性能进行定性分析、比较的方法。 熟练掌握串联校正(串联超前、串联滞后)的频率域设计步骤和方法。 正确理解反馈校正的特点和作用。能通过传递函数分解为典型环节的方法,比较说明加入反馈局部校正的作用。,61 系统校正设计基础,一、常用频域指标:,幅值裕度: h,峰值 :,峰值频率:,带宽:,相角裕度:,截止频率:,二、几种校正方式,62 串联校正,
2、一、串联超前校正,校正作用的主要特点是提供正的相移,故称相位超前校正,相位超前校正装置的传递函数,超前角的最大值为,这一最大值发生在对数频率特性曲线的几何中心处,对应的角频率为,例,从以上的例子可以看出超前校正,可以用在既要提高快速性,又要改善振荡性的情况。,无源微分网络,串联滞后校正,滞后校正传递函数为,例,单位负反馈系统原有的开环Bode图如图上中曲线所示。 曲线 可以看作是根据稳态精度的要求,所确定的开环放大系数而绘制。,系统动态响应的平稳性很差或不稳定,对照相频曲线可知,系统接近于临界情况。,结论:,由于校正环节的相位滞后主要发生在低频段,故对中频段的相频特性曲线几乎无影响。 因此校正
3、的作用是利用了网络的高频衰减特性,减小系统的截止频率,从而使稳定裕度增大,保证了稳定性和振荡性的改善, 因此可以认为,滞后校正是以牺牲快速性来换取稳定性和改善振荡性的。,例,设单位负反馈系统未校正时的对数频率特性如图上中曲线所示,校正网络对应的幅频特性如图中曲线所示。,由图可见,并未改变低频段的斜率与高度,这说明稳态精度并未由于滞后校正而直接改善。 通过提供了通过增加开环放大系数,提高低频区幅频特性高度的可能性。,滞后网络的实现及其传递函数,滞后超前校正,为了全面提高系统的动态品质,使稳态精度、快速性和振荡性均有所改善,可同时采用滞后与超前的校正,并配合增益的合理调整。 鉴于超前校正的转折频率
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