直流伺服系统设计ppt课件

1、5.1 直流伺服系统的主要技术目的引见5.1.1 速度控制系统的主要技术要求1被控对象的最高运转速度：maxmaxmaxvn、2最低平滑速度：minminminvn、也可以用调速范围D表示maxminminminmaxminvvnnD、3静差率s或转速降落 ：n转速降落指控制信号一定的情况下，系统理想空载转速与满载时转速之差4速度调理的延续性和平滑性要求： 有级还是无级、可逆还是不可逆ennn0%100%100000nnnnnse可见，对静差率要求越严，系统允许的调速范围就越小。min0nomnnssnsnsnnnnnomnomnomnommin0min)1 ()1 (nomnomminnom

2、minmaxsnsnnnnnD 例：某调速系统额定转速1430r/min，额定速降115r/min，分别求静差率小于30%和20%时的调速范围。时要求%30s3 . 5) 3 . 01 (1153 . 01430)1 (nomnomsnsnD时要求%20s1 . 3) 2 . 01 (1152 . 01430)1 (nomnomsnsnD5对阶跃信号输入下系统的呼应特性：在阶跃信号作用下，系统的最大超调量和呼应时间。6负载扰动作用下系统的呼应特性：衡量抗扰才干普通取最大转速降或升和呼应时间来度量。7通频带宽要求：国内普通用双十目的。8对系统任务制、MTBF、可靠性以及运用寿命等的要求。9对环境

3、、本钱、通用性、规范化程度、效率、维护维修、构造尺寸以及安装条件等的要求。 上述目的往往是用户提出的，在工程设计中，经常用到稳定裕度、开环截止频率等间接技术目的。q5.1.2 位置控制系统的主要技术要求1系统稳态误差：输入指令为常值时，输入与输出之间的误差。位置控制系统普通为无静差系统，用线性实际分析，系统静止协调时不存在位置误差。实践上，系统丈量元件的分辨率有限，系统输出轴存在干摩擦呵斥的死区，这些均可呵斥系统的稳态误差。2速度误差：等速跟踪形状下，系统输出与输入之间的瞬时位置误差。3正弦跟踪误差：正弦跟踪形状下，输出与输入之间的瞬时幅值误差。4正弦跟踪相位误差：正弦跟踪形状下，输出与输入之

4、间的相位差。5速度质量因数：斜坡信号输入条件下，系统稳态速度输出与速度误差的比值。6加速度质量因数：加速度输入条件下，系统输出加速度与相应的加速度误差之间的比值。7最大跟踪速度、最低平滑速度、最大加速度8振荡目的M和频带宽度：称为系统的带宽。的角频率时所对应当闭环幅频特性的比值，称为振荡指标与的最大值位置系统闭环幅频特性bbpAMAAA707. 0)(.)0()()(f MeKC/1mJLxqBeddKRIUn转速n电枢两端的电压dU电枢电流dI电枢回路总电阻R势系数电动机结构决定的电动eK励磁磁通动势系数为电动机结构决定的电eeddCCRIUn sABonsABonUUTttUUtt , ,

5、0时当时当在一个开关周期内，双极式H桥功率变换器电枢两端的平均电压为：ssonsonsondUUTtUTtTUTtU 12 占空比 1)(-1 12Tton5.2.4 脉宽调制器：是一个电压脉冲变换安装，由控制系 统控制器输出的控制电压进展控制，为PWM安装提供所需的脉冲信号，其脉冲宽度与控制电压成正比。常用的脉宽调制器有以下几种： (1) 用锯齿波作调制信号的脉宽调制器。 (2) 用三角波作调制信号的脉宽调制器。 (3) 用多谐振荡器和单稳态触发器组成的脉宽调制器。 (4) 数字式脉宽调制器。信号来自控制器的控制电压负偏压信号锯齿波信号csabsaUUUUmax21 改动控制电压的大小，就改

6、动了输出信号的占空比，因此改动双极式H桥PWM功率变换器输出平均电压的大小，因此改动了电动机的转速。 改动控制电压的极性，就改动了双极式H桥PWM功率变换器输出平均电压的极性，因此改动了电动机的旋转方向。辨率。很容易扩展，以提高分位数为时钟周期。该电路的，为控制字，来自计算机其中而脉冲宽度为，输出波形的周期为cccTCCTtTT,2565.2.5 泵升电压制制电路 当PWM直流调速系统的电动机制动或停车时，储存在电动机和负载中的动能将变成电能，回馈给不控整流直流电源，呵斥储能电容上的电压升高，称作“泵升电压 对大功率调速系统，为节约能源，可采用逆变技术，将回馈的电能转换成工频交流电，再回馈给电

7、网。5.2.6 合闸浪涌电流的抑制(5) (4) -(3) 21dd(2) T)t(t dd(1) )tt(0 dd0ononeavmeesdeeseddsddmeavdsdddsddsTKCRCUnnnICRCUnnCRIERIUtiLICTIUUEtiLRiUEtiLRiU或用转矩表示则机械特性方程为：）的平均值方程可写为）、（均值为零。于是式（的平电压，而电枢回路电感两端平均电磁转矩为表示，平均电流用平均电压为一个周期内电枢两端的5.2.7 PWM直流调速系统的开环机械特性电枢回路的电压平衡方程为5.2.7 PWM直流调速安装的传送函数 根据PWM功率变换器德的任务原理，当控制电压改动后

8、，输出电压要到下一个周期才会改动，因此，脉宽调制器和PWM功率变换器合起来可以看作一个延时环节，最大延迟为一个开关周期T，由于调制频率很高，远远高于系统开环频率特性的截止频率，按照工程上小参数环节的简化处置方法，可以将其近似成一个小惯性环节，甚至直接看作一个比例环节。这样，该环节的传送函数可写作：)7( )( )6( 1)( PWMPWMssKsW TsKsW或直接写成q 5.3.1 开环调速系统的性能和存在问题开环调速系统的性能和存在问题问题。看来开环系统解决不了的要求，必有保证：若要满足俗的情况了的要求，更不必看更低这已经大大超过了静差率为：速降落为：。则在额定负载下的转，电动机。主回路总

9、电阻，要求，型，流电动机拖动：例：某龙门刨床采用直min/63. 2)05. 01 (2005. 01000)1 ( %5,20%5%6 .212751000275 min/2752 . 018. 0305 min/2 . 018. 0%520min/100030522060932rsDsnnsDnnnsrCRInrVCRsDrAVkWznomnomnomnomnomnomednomnomeq 5.3.2 闭环调速系统的组成及其静特性闭环调速系统的组成及其静特性图中各环节的稳态关系如下：nnnUUU* 电压比较环节npcUKU 放大器csdUKU0 功率放大装置eddCRIUn0 特性直流电动

10、机的开环机械nUn 测速发电机从上述五个关系式中消去中间变量，整理得转速闭环调速系统的静特性方程数为闭环系统的开环放倍其中espedenspespednspCKKKKCRIKCUKKCKKCRIUKKn/ )1 ()1 ()/1 ( *转速闭环直流调速系统的稳态构造图：其中图b为只需指令输入时的稳态构造图图c为只需扰动输入时的稳态构造图也可以经过稳态构造图直接按线性系统的叠加原理得到静特性方程。q 5.3.3 开环机械特性和闭环静特性的比较开环机械特性和闭环静特性的比较假设断开反响回路，那么上述系统的开环机械特性为opopedenspeddnnCRICUKKCRIUn0*0 而闭环静特性可写成

11、clcledenspnnKCRIKCUKKn0*)1 ()1 ( 比较上述两式，可得如下结论：1闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多。KnnKCRInCRInopcledcledop1)1 (2假设比较同一空载转速的开环和闭环系统，那么闭环系统的静差率要小得多Kssnnsnnsopclclclopop1003当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高伐速范围opclclnomclopnomopDKDsnsnDsnsnD)1 ()1 ()1 (4要获得上述三条优越性，闭环系统必需设置放大器和反响安装。所提的静差率要求。，闭环系统就能满足数大于等于即只要放大器的放大倍，则，已知：，则的要求，

12、必须，要满足，知床的例子进行计算。已再对上面引用的龙门刨46462 . 0/015. 0306 .103/min/015. 030min/2 . 06 .103163. 22751min/63. 2%520min/275espseclopclopCKKKrVKrVCnnKrnsDrn 闭环系统可以减小静差率的本质在于随负载的变化自动调理电枢电压q 5.3.4 反响控制规律反响控制规律1被调量有静差依托偏向量的变化进展调解)1 (KCRInedcl2抵抗扰动与服从给定3系统精度依赖于给定和反响检测精度 要求：检测元件本身精度和安装精度 精细给定电源q 5.3.5 反响控制调速系统的主要部件和稳态

13、参数计算反响控制调速系统的主要部件和稳态参数计算(1) 运算放大器 )()(*02010201*xxpexxxpexUUKURRURRUKU当(2) 功率放大安装cdsUUK0稳态参数计算举例：。，静差率生产机械要求调速范围。，型，测速发电机：永磁式，。主回路总电阻功放装置的放大倍数：。，电动机：额定参数为%510)4(min/190021. 01101 .23110/231)3(0 . 1,44)2(5 . 0min/10005522010) 1 (sDrAVWZYSRKRrAVkWsa计算过程如下：rVnRIUCnCRIKnrsDsnnsDnomanomnomeclenomclnomclm

14、in/1925. 010005 . 0552203 .53126. 51925. 00 . 1551 )2(min/26. 5)05. 01 (1005. 01000)1 ( %5,10) 1 (其中，倍数，求出系统的开环放大根据的稳态速降为：，额定负载时调速系统为了满足rVCVVVUrrVCCRPCetgnetgetgetgmin/01158. 00579. 02 . 0 151258.112 . 00579. 01000 min/10002 . 0min/0579. 01900110 ,)3(222222反馈系数为是合适的。于是，测速要，因此所取的，可以满足需。若直流稳压电源为需相应的最大

15、给定电压约下，反馈电压为转速动机最高动机直接连接，则在电，如测速发电机与主电试取根据测速发电机数据，即系数的分压和电位器势转速比包含测速发电机的电动测速反馈系数大系数和参数计算测速反馈环节的放kRKRkRKKKCKkWRPWInCRPInCRPRPppsepnomtgnometgnomtgnometg8404021 402114.204401158. 01925. 03 .53 )4(5 . 11043. 22 . 02 . 010000579. 0%20 137921. 02 . 010000579. 0%20 %200102222则按运算放大器参数，取。实取和参数运算放大器的放大系数的可调

16、电位器，为选所消耗的功率为此时小，于是响较对检测信号的线性度影，这样测速机电枢压降约为额定值的压时，其电流测速发电机输出最高电的选择方法如下：考虑电位器q 5.3.6 限流维护限流维护电流截止负反响电流截止负反响1截流反响环节截流反响环节输入输出特性2带截流反响的闭环调速系统的稳态构造图和静特性时，电流负反馈被截止当dcrdII 由构造图可导出两段静特性的方程式)1 ()1 (*KCRIKCUKKnedensp时，电流负反馈起作用当dcrdII )1 ()()1 ()( )1 ()1 ()1 (*KCIRKKRKCUUKKKCRIUIRKCRKCUKKnedsspecomnspedcomdse

17、ensp电流负反响与给定电压相当于在主电路中串入大电阻，因此稳态速降极大，特性急剧下垂；比较电压与给定电压一致，好似理想空载转速提高了。scomndblsssPsspcomnspdblRUUIRRKKRKKRUUKKIn* )( , 0，因此一般得令 上面只是从静特性上分析了电流截止负反响环节的启动限流作用，实践启动时电流的变化还取决于动态构造和惯性参数，以及转速给定信号的参与情况，因此采用电流截止负反响环节处理限流问题并不是非常准确的，只适用于小容量的对于动态特性要求不高的系统。q 5.4.1 反响控制闭环调速系统的动态数学模型反响控制闭环调速系统的动态数学模型建立动态数学模型的步骤：A.

18、根据系统中各环节的物理规律，列写该环节的动态过程微分方程B. 求出各环节的传送函数C. 组成系统的动态构造图，并求出系统的传送函数(1) 额定励磁下的直流电动机(1) ddEtiLRiuddd(2) nKEe电枢两端的电压du电枢回路总电阻R电枢回路电感L电枢电流di直流电动机的反电动势E反电动势系数eK电动机转速n电枢电流建立的电磁转矩(3) diKMm转矩平衡方程(4) dd tnJMML(5) LmLiKM 负载转矩LM电动机转矩系数mK动惯量折算到电动机轴上的转J负载电流Li)()()()()( )(s)()(ssJNKsIsIsNKsEsEILsR sUmLdedd令系统的机电时间常

19、数memKKJRT时间常数电磁系统的电气)(RLTl(8) )(1)(7) )()()( (6) 11)()()(sEKsNsTRsIsIsE sTRsEsUsIemLdldd直流电动机的动态构造图假设无需暴露电枢电流(9) 1/ 1)()(2sTsTTKsUsNmlmed不思索电动势负反响的动态构造图2功率变换安装1)()(0sTKsUsUsscd3比例放大器pncKsUsU)()()()(snsUn4测速发电机5闭环调速系统的动态构造图和传送函数开环传送函数espmlmsCKKKsTsTTsTKsW/ ) 1)(1()(2其中闭环传送函数 sKTTsKTTTsKTTTKCKKKsTsTTs

20、TCKKsTsTTsTCKKsTsTTsTCKKsWsmslmslmespmlmsespmlmsespmlmsespcl111)(11/ ) 1)(1(/ ) 1)(1(/1) 1)(1(/)(2322q 5.4.2 稳定条件稳定条件反响控制闭环调速系统的特征方程为0111)(123sKTTsKTTTsKTTTsmslmslm稳定条件只需0111)(KTTTKTTKTTTslmsmslm)1 ()(KTTTTTTslsmslslsslmTTTTTTK2)(称为临界放大系数slsslmcrTTTTTTK2)(4 .49 00167. 0017. 000167. 0)00167. 0017. 0(

21、075. 0 )(,00167. 0017. 0075. 022slsslmslmTTTTTTKsTsTsT系统的临界放大系数为为保证系统稳定，子，已知对前面讲的稳态设计例 根据稳态目的要求，开环放大系数必需大于53.3，所以，稳态目的和稳定性是矛盾的。实践上，动态稳定性不仅必需保证稳定，而且还要有一定的裕度，以备参数变化和一些未计入要素的影响，即所取的开环放大系数比它的临界值还要小一些。 可以看出，稳态目的与动态稳定性是一对矛盾。q 5.4.3 动态校正动态校正PI调理器的设计调理器的设计 设计一个反响闭环调速系统，首先应进展总体设计，根本部件选择和稳态参数计算，这样就构成了根本的闭环控制系

22、统，或称原始系统。然后应该建立原始系统的动态数学模型，检查它的稳定性和其他动态性能目的。假设原始系统不稳定或动态性能不好，就应该配置适宜的校正安装，使校正后的系统全面满足性能目的要求。校正的方式很多，而且对于一个详细的系统而言，可以满足性能要求的校正方案也很多，并不是独一的。常用的校正方法有很多：(1) 串联校正：将校正安装串联在系统的前向通道中来改善系统性能的校正方法。由运算放大器组成一定的有源校正网络，传送函数相乘，处置方便，在机电控制系统中运用最多。0110)()( RRsUsU传递函数比例校正CRTRRKTsKsUsUpp11210 / )1 ()()( 传递函数超前校正 控制系统采用

23、串联超前校正,主要用来补偿系统的相位滞后,以改善系统的稳定性,添加稳定裕度,减少伺服系统的速度误差,提高系统的快速呼应。也常用来抵消系统前向通道中不希望有的极点，拓宽系统的通频带。需求留意的是：当信号夹杂噪声干扰时，串入有源超前校正时要特别留意防止噪声将信号通道阻塞。CRTRRKTsKsUsUppi2120 / 11)()( 传递函数一阶滞后环节 采用串联滞后校正,主要用来提高系统的稳态精度；又可用来限制系统的通频带；当系统前向通道受干扰作用时，在扰动作用点之前给系统串入纯积分环节，就可补偿缓慢变化的干扰对系统的影响，但他将使系统的相位滞后，快速性变差，引起条件稳定问题。CRTCRTsTsTs

24、UsUi2211120 1)()( 传递函数一阶微分环节 1)()( 10CRTTssUsUi传递函数积分分环节CRTCRTRRKsTTsTKsUsUppi3221122120 / 1)() 1()()( 传递函数超前环节滞后CRTCRTRRKsTsTTKsUsUppi3211122210 / ) 1( 1)()()( 传递函数滞后环节超前CRTRRKTsTsKsUsUppi2120 / 1()()( 传递函数积分环节比例 采用超前校正使系统的带宽添加，改善了呼应速度，且减小超调量，但稳态性能改善甚微；滞后校正使稳态精度获得改善，但由于减小了带宽，使系统呼应缓慢。假设欲同时改善系统的瞬态、稳态

25、(即大幅度地添加增益和带宽性能，兼得两者的优点，那么可采用滞后-超前校正。这是目前被以为最有适用价值的、具有通用有效的补偿措施。运用串联校正安装该当留意：a.假设用串联校正抵消系统前向通道中不需求的极点或零点时，这些不希望的极点或零点必需是稳定的即都在s平面的左边。凡具有正实部的极点或零点均不能用串联校正来对消。b.留意线路输入、输出阻抗的匹配特别是采用无源校正时。c.当系统前向通道参数变化时，串联校正不能改善系统对参数变化的灵敏度。d.为大幅度提高低频增益而采用滞后校正时，留意正确设计和分配增益，使在大信号作用下滞后校正首先进入饱和，切除积分效应，消除条件稳定性。(2) 并联校正：校正网络与

26、前向通道中的环节顺向并联，其作用于串联校正类似，但比串联校正更灵敏一些，因并联校正可以相加也可以相减，因此可实现其他校正方法无法实现的功能。a. 引入积分积分时间常数其中函数为递相加，则得校正后的传与，并联通道，当111111212/1 1111 /1KTsTsTsTsKWWsKWWbb无差度阶次。的情况下，提高系统的明显降低可能在不使稳定裕度有特性不变，这就使得有的值，可使系统中频段择时间常数的特性变形。恰当地选节，仅仅使系统低频区在主通道中引入这类环响。信号的振幅和相位有影调节器。这种装置只对上式等效于串联校正的11TTPIb. 引入微分微分时间常数。其中函数为递相加，则得校正后的传与，则

27、将，当)( 1)(111 )1/(122TTssTTssWWTssWWbb。（如对消结构谐振点）不希望的共轭复数极点统中滤波器），用来对消系二阶微分环节（反谐振适当调整参数，可获得函数为并联组合，其等效传递（与（的装置，例如正装置组合成比较复杂还可以将比较简单的校调节器。上式组合的传递函数为2)(11)1 (1)1)1/sTsTTssTssTsPDc. 补偿不稳定零极点实现的。这是其他校正方法无法，则使右零点被补偿掉使只要适当选取参数则并联组合传递函数为补偿。例如时，可采用并联校正来边的零点需要补偿分传递函数包含虚轴右当系统前向通道中某部TaaTssaTaaaTssasWTsssWb,111)

28、1 (11)()1/()1 ()(2需求阐明的是，并联校正对系统参数变化的敏感性无抑制造用。(3) 反响校正：一切的伺服控制系统，都是基于反响控制原理，从广义上讲，都属于反响校正系统。这里所说的反响校正特指负反响校正正反响校正在系统中用得不普遍，因它易呵斥系统发散，把与系统输出变量的一次微分、二次微分成比例的信号进展部分反响。a. 抑制干扰：当系统前向通道中被负反响校正所包围的部分遭到干扰作用时，负反响校正能起到一定程度的抑制造用，这种抑制造用随反响的加强而加强。以下图中外加扰动 f 对部分闭环输出Y的影响可用下式描画fKKKKYF2121 只需负反响作用很强不一定反响系数很大，在干扰作用点之

29、前，部分闭环的前向通道增益足够大，亦可到达抑制干扰的目的。b. 减小时间常数，实现极点配置：减小负反响所包围的环节的时间常数，改动传送函数的极点的才干，是负反响的重要性质。假设具有传送函数为sTKsW1111)(的一阶惯性环节，被传送函数为 的硬反响所包围，那么合成传送函数FFKsW)(sTKsKKTKKKsWsWsWsWccFFFc11111)()(1)()(111111假设)1/( );1/(1111FcFcKKTTKKKK可以看出，反响使被包围环节的传送函数的传送系数和时间常数均减小为原来的)1/(11FKK)1)(1 ()(2111sTsTKsW2121121111111111)()(

30、1)()(sKKTTsKKTTKKKsWsWsWsWFFFFc那么c. 降低对参数变化的灵敏度数的增量为则反馈闭环后的增益系小偏差值：引入一个数，给原来环节的增益系例如上边例子中,)1/(111111KKKKKKKKFc21111)1 (FccKKKKKKK可见，总传送函数的增益的相对增量为原来环节增益的相对增量的21)1/(1FKK同理，被反响所包围的环节的某种程度非线性，负反响的引入亦可起一定的抑制造用。d. 实现动态特性的拟合：反响校正也可以对系统的动态关系产生各种效应。利用反响通道采用不同的传送函数方式，也可实现三种根本的负反响方式。(1) 抑制高频的反响：利用负反响给系统设置极点，即

31、利用反响通道的微分或一阶微分的作用，到达对系统的滞后效应，类似于串联积分环节。(2) 抑制低频的反响：利用负反响给系统设置零点，即利用反响通道的积分或惯性，到达对系统的微分效应或超前作用，类似于串联微分环节，单它要比串联校正实现微分作用容易得多。(3) 抑制中频的反响：利用负反响给系统设置超前-滞后环节，即利用反响通道的滞后-超前环节，到达对系统的积分-微分作用，类似于串联积分-微分环节。(4) 复合控制：亦称开环-闭环控制或前馈-反响控制，其方式多种多样。无差地复现参考输入系统输出则而言，若选择对参考书如。则用来消除干扰的影响用来减小伺服务差；前馈通道)()(1)()( )(1)( )()(

32、)(2sRsCsRsCsWsWsRsWsWRbR 对于消除干扰而言，假设干扰可丈量，那么前馈控制是消除干扰对系统输出影响的有效方法。所谓前馈控制，就是在可丈量干扰的不利影响之前，经过对它的近似补偿，来控制可丈量干扰的不利影响，它抑制了反响控制靠误差调理的缺乏。对隔离干扰，假设取全实现，只能近似。全补偿实际上不可能完采用陀螺。时，测量振动的传感器对射击精度的影响。此应用，以消除载体振动兵器稳定系统中被广泛控制方法在舰载、车载）。这种前馈完全隔离（亦称全补偿与系统输出说明干扰输入则)()(0)(/ )( )()(1)( 21sCsfsfsCsWsWsWb 引入前馈补偿通道可提高整个系统的精度，又不

33、影响系统闭环的稳定性，这是复合控制的一个显著特点。 在机电控制系统中，假设串联校正可以满足要求，工程上普通就选用这种校正方法。这种校正方法可以很容易地利用运算放大器构成的有源校正调理器来实现。普通假设系统的动态目的要求不是很高，都是很容易实现的。(1) 控制系统对开环对数频率特性的普通要求 在调速系统校正安装的工程设计中最常用的工具就是伯德图(Bode)，即开环对数频率特性的渐近线。它的绘制方法简单，很容易获得系统的稳定裕度，而且还能大致衡量系统的稳态和动态性能目的。 在伯德图上，用来衡量最小相位系统稳定程度即相对稳定性的目的是相角裕度和以分贝数表示的幅值增益裕度。普通要求dB6 6030GM

34、 保管适当的相角裕度和增益裕度，是思索到实践系统个元件参数发生变化或外来扰动时，不致使系统变得不稳定。普通情况下，稳定裕度也间接反响系统动态过渡过程的平稳性，稳定裕度大，意味着系统的振荡弱、超调量小。 在定性分析控制系统性能时，通常将伯德图分成高中低三个频段，从三个频段的特征可以定性分析系统的稳态和动态性能。(1) 中频段以-20dB/dec的斜率穿越零分贝线，而且这一频段具有足够的宽度，那么系统的稳定性好。(2) 截止频率或称剪切频率越高，增系统的快速性越好。 (3) 低频段斜率陡，增益高，增系统的稳态精度高即静差率小，调速范围宽(4) 高频段衰减的越快，分贝数越低，那么系统抵抗高频扰动的才

35、干越强。系统的动态校正是一个反复试凑的过程，结果也不是独一的。各项目的往往是彼此矛盾的，因此必需进展必要的折衷，最后获得综合目的满足要求的设计结果。2原始系统的开环对数频率特性原始系统的开环传送函数为：espmlmsCKKKsTsTTsTKsW/ ) 1)(1()(2其中可以分解成，因此况下进行因式分解。一般情首先伯德图比较麻烦，可以的二阶振荡环节，绘制分母中含有) 1(4) 1(22sTsTTTTsTsTTmlmlmmlm) 1)(1(21sTsT即有两个负实数根，因此，系统的开环传送函数可以写成 ) 1)(1)(1()(21sTsTsTKsWs下面就可以绘制原始系统的伯德图了。9 .345

36、8.55lg20log20 6001 5 .381 4 .201 026. 0049. 0) 100167. 0)(1026. 0)(1049. 0(58.55)( 58.551925. 001158. 04421/) 1026. 0)(1049. 0() 1)(1() 1( 00167. 0017. 0075. 033211121212KTTTsTsTssssWCKKKsssTsTsTsTTsTsTsTespmlmslm率为，可以算出转折点角频，即数为闭环系统的开环传递函数为闭环系统的开环放大倍，子，已知对前面讲的稳态设计例 从图中可以看出，中频段不是以-20db/dec的斜率穿越零分贝线，

37、相角裕度和增益裕度都是负的，这与代数判据判别的结果是一致的。因此，必需进展动态校正。 以运算放大器组成的串联校正安装可以有比例微分PD、比例积分PI和比例积分微分PID PD调理器构成的超前校正，可以提高稳定裕度并获得足够的快速性。但稳态精度能够会遭到影响。 PI调理器构成的滞后校正，可以保证系统的稳态精度，但却是以牺牲系统的快速性来换取稳定的。 PID调理器构成的滞后超前校正兼有前两者的优点，可以全面提高系统的性能，但控制线路复杂一些，调试过程费时一些。 对普通的调速系统，对稳态精度要求较高，对动态性能要求不高，因此普通采用PI调理器作为校正安装。采用A点“虚地原理，00RiUindtiCR

38、iUex1111110ii 整理后，得dtUUKdtUCRURRUininpiininex111001调节器的比例放大系数PI /01RRKpi调节器的积分时间常数PI 10CR零初始条件下，进展拉式变换得ssKsKsUsUsWpipiinexpi11)()()(，则调节器的超前时间常数令 PI 111CRKpissKsssWpipi11111)(在零初始条件和阶越输入条件下，PI调理的输入输出特性为性。的，以保证系统的稳定例系数是小于稳态设计时的比但此时的的快速性，以保证系统具有一定跳到出首先的作用下，调节器的输在输入信号ppiinpiinKKUKU器饱和。作用将使得运算发达如果不加以控制，积分后满足稳态指标要求。放大系数动态增大，最线性增长，相当于推移，积分作用使得积分作用，随着时间的里还有统的稳态指标的，但这的作用，是不能保证系如果只有 expiUK二极管钳位外限幅电路稳压管钳位内限幅电路DMexmUUU设计PI调理器时，须首先绘制其对数频率特性1/1/0/1/1/20/1/11)( TKdecdbKKdecdBKKKKsKsKKsWPIKpipippippipppippip为方便起见，令。相应可画