完整word版,几种常用的串联校正装置及校正方法

1、几种常用的串联校正装置及校正方法 一、相位超前校正装置 1.电路 2.传递函数 3.频率特性 G(j) = a 心+ 1 +1 TRC 二、校正原理 用频率法对系统进行超前校正的基本原理，是利用超前校正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量，以达到改善系统瞬态响 应的目的。为此，要求校正网络最大的相位超前角岀现在系统的截止频率（剪切频率）处。由于RC组成的超前网络具有衰减特性, 因此，应采用带放大器的无源网络电路，或采用运算放大器组成的有源网络。 一般要求校正后系统的开环频率特性具有如下特点： 低频段的增益充分大，满足稳态精度的要求； 中频段的幅频特性的斜率为-20dB/dec,并具有较宽的频

2、带，这一要求是为了系统具有满意的动态性能； 高频段要求幅值迅速衰减，以较少噪声的影响。 三、校正方法 方法多种，常采用试探法。 总体来说，试探法步骤可归纳为： 1. 根据稳态误差的要求，确定开环增益K 2. 根据所确定的开环增益 K，画岀未校正系统的博特图，量岀(或计算)未校正系统的相位裕度。若不满足要求，转第 3. 由给定的相位裕度值，计算超前校正装置应提供的相位超前量(适当增加一余量值)。 4. 选择校正装置的最大超前角频率等于要求的系统截止频率，计算超前网络参数a和T;若有截止频率的要求，则依该频率计算 超前网络参数a和T。 5. 验证已校正系统的相位裕度；若不满足要求，再回转第 例某单

3、位反馈系统的开环传递函数如下 3步。 3步。 设计一个超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数 解：根据对静态速度误差系数的要求，确定系统的开环增益 Kv = 20s-1，相位裕度为 丫50 K。 Kv-=2X = 2Q 出卫2) 绘制未校正系统的伯特图，如图中的蓝线所示。由该图可知未校正系统的相位裕度为 Y= 17 根据相位裕度的要求确定超前校正网络的相位超前角 + = 50,-17c,-F5 = 38fl 由 P133 页，式(6-5) 超前校正装置在 Wm处的幅值为 101gi = L01g42 = 6,2rfB 在为校正系统的开环对数幅值为-6.2dB对应的频率, 这一频率就作为是

4、校正后系统的截止频率。 计算超前校正网络的转折频率，由P133，式(6-4) i+1821+O.054T 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 为 4.2。校正后，系统开环传递函数 20(1+ 0.227 G 3G 4.244 4.4) 小 八 _ (j + 18.2)j(52) j(l + 0.5r)d +0.0542j) 未校正系统、校正装置、校正后系统的开环频率特性： L _ 1十sin忆 1 +38 位 1一血忆 1 - sill 38 对应的博特图中红线（校正后系统的开环频率特性）所示。 由该图可见，校正后系统的误差系数（20），相位裕度

5、（丫50已满足系统设计要求。 四、滞后校正网络 1.电路 Im ft U 1 r hi it 2 kc Tc *） b) 2 传递函数 3.频率特性 1 y l/曲门 1/ 門 n o 一畧2 L a o b) 一、 Cjj. ( J / 2.传递函数 3.频率特性 七、串联滞后-超前校正的基本原理 实质上综合应用了滞后和超前校正各自的特点，即利用校正装置的超前部分来增大系统的相位裕度，以改善其动态性能；利用它 的滞后部分来改善系统的静态性能，两者分工明确，相辅相成。 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. 绘制未校正系统的对数幅频特性，求岀未校正

6、系统的截止频率Wc、相位裕度丫及幅值裕度h(dB)等； 3. 在未校正系统对数幅频特性上，选择斜率从-20dB/dec变为-40dB/dec的转折频率作为校正网络超前部分的转折频率Wb ；这种 选法可以降低已校正系统的阶次，且可保证中频区斜率为-20dB/dec，并占据较宽的频带。 4. 根据响应速度要求，选择系统的截止频率w c和校正网络的衰减因子1/a ;要保证已校正系统截止频率为所选的w c，下列 等式应成立： -20 Ig(7 + L3；) + 20lg7a)c, - 0 上式中的各项分别为滞后超前网络贡献的幅值衰减的最大值，未校正系统的幅值量，滞后超前网络超前部分在Wc处的幅值。 * II. 一；，可由未校正系统对数幅