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串联滞后校正方法

时间:2015-08-25 19:44来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
采用滞后网络进行校正,主要是利用其高频幅值衰减特性。应力求避免最大滞后角发生在已校正系统开环剪切频率 附近,否则将使系统动态性能恶化。因此选择滞后网络参数时,总是使网络的第二个转角频率 远小于 一般取 (1) 应用频率法设计滞后校正装置,其步骤如
    采用滞后网络进行校正,主要是利用其高频幅值衰减特性。应力求避免最大滞后角发生在已校正系统开环剪切频率附近,否则将使系统动态性能恶化。因此选择滞后网络参数时,总是使网络的第二个转角频率远小于一般取
(1)
    应用频率法设计滞后校正装置,其步骤如下:
    1、根据性能指标对误差系数的要求,确定系统的开环增益K;
    2、作出原系统的伯德图,求出原系统的相角和增益裕量; 本文来自www.eadianqi.com
    3、如原系统的相角和增益裕量不满足要求,找一新的剪切频率,在处开环传递函数的相角应等于-180o加上要求的相角裕量后再加上5o~12o,以补偿滞后校正网络的相角滞后。
    4、确定使幅值曲线在新的剪切频率处下降到0db所需的衰减量201g,再令20lg =-201g, 由此求出校正装置的参数本文来自www.eadianqi.com
    5、取滞后校正装置的第二个转折频率太小将使很大,这是不允许的。确定后,就确定了。
    6、作出校正后系统的伯德图,检验是否全部达到性能指标。
    
例6-2 设单位反馈系统的开环传递函数
    要求的性能指标为:1/s,相角裕量不低于35,增益裕量不低于10db,试求串联滞后校正装置的传递函数。 本文来自www.eadianqi.com
    解:(1)根据稳态指标要求求出K值。
       以作出系统伯德图,见图1,求出相角裕量为,增益裕量为一12db。系统不稳定,谈不上满足性能指标要求,因此要对原系统进行校正。

图1 滞后校正装置校正前后系统的对数特性
    (2) 性能指标要求,取,为补偿滞后校正装置的相角滞后,相角裕量应按350十120=470计算,要获得470的相角裕量,相角应为一1800十470=一1330。选择使相角为1330的频率为校正后系统的开环剪切频率,由图上求得,即选择=1.16(rad/s)。 本文来自www.eadianqi.com
    (3) 选择=1.16,即校正后系统伯德图在处应为0db。由图6-12可求出原系统伯德图在处为24.73db,因此,滞后校正装置必须产生的幅值衰减为—24.73 db,由此可求出校正装置参数
    由可求得。为使滞后校正装置的时间常数不过分大,取,求出=74.32。这样,滞后校正装置的传递函数
    校正后系统的开环传递函数
    (4)作出校正后系统的伯德图,见图1,检验校正后系统是否满足性能指标要求。由图6—12可求出校正后系统相角裕量为,增益裕量=12db,且,说明校正后系统的稳态、动态性能均满足指标的要求。
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