频域校正方法ppt课件

1、6-2频域校正方法,利用Bd图校正时，多采用相角裕度 较方便，用奈氏图校正时，采用 和 比较方便,校正思路： 利用频域校正，是希望通过校正使系统变成或接近希望特性，即使 低频段尽可能大，以满足稳态精度。 中频段对数幅频特性斜率为 以具 较大带宽，并且具备适当的 。 高频段迅速衰减以减少噪声影响,一、串联超前校正： 原理：利用超前网络的相位超前作用（正相位）使校正后系统的剪切频率 和相位裕度 满足要求，从而改善动态性能,稳态性能则通过选择已校正系统的开环增益保证,作法：将超前网络的转折频率 选在待校正系统剪切频率 两边，使最大超前角发生在 附近,例-1.设一单位反馈系统的开环传递函数为,试设计一

2、超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数,相位裕度,增益裕量,解：根据对静态速度误差系数的要求，确定系统的开环增益K,时，未校正系统的开环频率特性为,绘制未校正系统的伯特图，如图6-16中的蓝线所示。由该图可知未校正系统的相位裕量为,当,也可计算,截止频率,0dB,根据相位裕量的要求确定超前校正网络的相位超前角,由式,超前校正装置在,处的幅值为,据此，在未校正系统的开环对数幅值为,对应的频率,这一频率，就是校正后系统的截止频率,也可计算,参见下页的图,校正后系统的截止频率,计算超前校正网络的转折频率,为了补偿因超前校正网络的引入而造成系统开环增益的衰减，必须使附加放大器的放大倍数为a=4.

3、2,校正后系统的框图如图6-17所示，其开环传递函数为,图6-17 校正后系统框图,对应的伯特图中红线所示。由该图可见，校正后系统的相位裕量为,增益裕量,均已满足系统设计要求,超前校正一般步骤： 1 由稳态误差要求确定开环增益k 2 对应k，画Bd图，计算性能指标 3 由 要求，计算 值，可取 或稍大，或由 要求,计算 及 值,4 写出 5 检验（画Bd图） 6 不满足时，可增大 或 的余量，重新设计,注意：超前串联校正不能用与不稳定系统以及 附近相位迅速衰减系统,设计超前校正装置,二. 串联滞后校正： 原理：利用滞后校正网络的高频衰减特性，使剪切频率下降，从而使相位裕度足够大。主要用于响应速

4、度要求不变，而消除噪声要求较高的场合，以及其满意动态性能而稳态性能不佳场合,具体作法：将网络的转折频率 的几何中心点 ，避免选在系统的剪切频率 附近。（可取,例6-2 设控制系统如图6-18所示。若要求校正后的静态速度误差系数等于30/s，相角裕度40度，幅值裕度不小于10dB，截止频率不小于2.3rad/s，试设计串联校正装置,图6-18 控制系统,解：首先确定开环增益K,未校正系统开环传递函数应取,画出未校正系统的对数幅频渐近特性曲线，请看下页,由图可得,也可算出,说明未校正系统不稳定，且截止频率远大于要求值。 在这种情况下，采用串联超前校正是无效的,本例题要求系统截止频率值小于校正前截止频率，可选用串联滞后校正满足要求的性能指标,计算,由曲线（玫瑰红色），可查得,时,可满足要求。由于指标要求,故,值可在,范围内任取,故选取,在图6-19上查出,b=0.09,bT=3.7s，则滞后网络的传递函数,再利用,利用,验算指标(相位裕度和幅值裕度,滞后网络校正步骤： 1 由稳定要求确定K 2 作未校正系统Bd图,3 由要求 ，寻找对应 ，并由 求 4,5 6 检验,注意：未校正系统具满意动态性能，稳态性能不满足时，优先采用滞后网络,三 .串联滞后超前校正 利用例6-2 要求,可见：经滞后校正,并不能满足,再考查加入一个超前校正（取：,由 ， 可有对应 (-10