应当指出,采用串联滞后校正可能得到的校正网络时间常数过大,实际应用中不可能实现。在这种情况下,最好采用串联滞后-超前校正。 本文来自www.eadianqi.com 串联滞后-超前校正的设计步骤如下: 1)根据稳态性能要求确定开环增益K。 2)绘制待校正系统的对数幅频特性,求出待校正系统的截止频率ωc'相角裕度γ及幅值裕度h(dB)。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
1)在最大指令速度为180°/s 时,位置滞后误差不超过1°; 2)相角裕度为45°+/-3°; 3)幅值裕度不低于10dB; 4)动态过程调节时间不超过3s。 解:首先确定开环增益。由题意,取
(1)静态速度误差系数Kv≥200s-1; (2)相角裕度为45°+/-3°; (3)幅值裕度不低于10dB ; (4)动态过程调节时间ts≤3s。
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由于待校正系统在截止频率处的相角滞后远小于-1800,且响应的速度有一定要求,故至少需二级串联超前校正,且系统频带过大。若采用串联滞后校正,则校正装置的时间常数可能过大而无法实现,且动态调节时间无法满足,故应优先考虑采用串联滞后-超前校正。 3) 绘制待校正系统开环幅频渐近线,如下图所示。
4) 根据性能指标的要求,取γ"=45°,则
四、串联综合法校正 综合校正方法将性能指标要求转化为期望开环对数幅频特性,再与待校正系统的开环对数幅频特性比较,从而确定校正装置的形式和参数。该方法适用于最小相位系统。 设待校正系统开环传递函数为G0(s),根据性能指标要求拟定的开环期望频率特性的传递函数为G(s),串联校正装置的传递函数是G0(s),则有G(s)=Gc(s)G0(s) 校正装置的对数幅频特性为 20lg|Gc(jω)|=20lg|G(jω)|-20lg|G0(jω)| 期望对数频率特性的一般形状如下张图所示。该图表示中频区斜率为-40dB/dec~-20dB/dec~-40dB/dec的对数幅频特性以-20dB/dec的斜率穿越0dB线。
本文来自www.eadianqi.com 为了保证系统具有一定的中频宽度H,建议按下述公式选取ω2和ω3:
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