(6.51)--51相位滞后校正控制工程基础.pdf
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1、控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正相相位位滞滞后后校校正正目目的的 超超前前校校正正有有不不足足之之处处,稳稳态态精精度度不不易易改改变变;想想要要减减小小误误差差,提提高高“准准确确性性”;又又不不想想影影响响稳稳定定性性和和快快速速性性;就就要要加加大大低低频频段段增增益益,还还要要降降低低高高频频段段增增益益。控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正相相位位滞滞后后校校正正环环节节)1(11)(TsTssGc1221RRRCRT2
2、图图6.20 相相位位滞滞后后环环节节(a)滞滞后后校校正正网网络络 控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正相相位位滞滞后后校校正正环环节节)1(11)(TsTssGc0arctanarctan)(TTjGc图图6.20 相相位位滞滞后后环环节节)(-90020lgA()T1T10(b)B Bo od de e图图控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正基基于于频频率率响响应应法法的的相相位位滞滞后后校校正正图图中中,Gc为为校校正正装装置置,G为为对对象象。cGG)(sX)(sY图图6.21 控控制制工工程程基基础
3、础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正利利用用频频率率响响应应法法设设计计相相位位滞滞后后校校正正环环节节的的步步骤骤:求求出出满满足足稳稳态态性性能能指指标标的的开开环环增增益益K 值值;根根据据求求出出的的K 值值,画画出出校校正正前前的的Bode图图,确确定定此此时时的的幅幅值值穿穿越越频频率率c1和和相相位位裕裕量量1;控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正 选选择择一一新新的的幅幅值值穿穿越越频频率率点点c2,使使得得在在=c2 处处 原原系系统统的的相相位位滞滞后后量量为为:)125(180)(02c0 为为系系统统期期望望
4、的的相相角角裕裕量量。利利用用频频率率响响应应法法设设计计相相位位滞滞后后校校正正环环节节的的步步骤骤:控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正 确确定定相相位位滞滞后后环环节节零零点点转转角角频频率率T。相相位位滞滞后后环环节节的的零零点点转转角角频频率率T=1/T应应远远低低于于已已校校正正系系统统的的剪剪切切频频率率c2,一一般般取取,)(210121cTT确确定定利利用用频频率率响响应应法法设设计计相相位位滞滞后后校校正正环环节节的的步步骤骤:控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正)1(11)(TsTssGc
5、确确定定为使校正后系统的幅值穿越频率为c2,相位滞后校正环节必须把原系统在c2的幅值20lgA(c2)衰减到0dB,求求校校正正网网络络中中的的 值值,)(lg202cA,)(2cAlg2011lg2022ccTjjT利利用用频频率率响响应应法法设设计计相相位位滞滞后后校校正正环环节节的的步步骤骤:控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正 画画出出校校正正后后的的Bode图图,一一定定要要校校验验,不不满满足足重重做做。确确定定此此时时的的幅幅值值穿穿越越频频率率c2和和相相位位裕裕量量2,校校验验系系统统的的性性能能指指标标。求求出出网网络络参参数数。这
6、这步步在在实实现现中中是是必必不不可可少少的的,但但电电路路参参数数的的选选择择有有很很多多技技巧巧,如如不不特特别别申申明明,可可省省略略不不做做。利利用用频频率率响响应应法法设设计计相相位位滞滞后后校校正正环环节节的的步步骤骤:控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正对对单单位位恒恒速速输输入入信信号号,输输出出的的稳稳态态误误差差ess =0.2;相相位位裕裕度度 40,增增益益裕裕度度20lgKg 10dB。,)(15.0)1()(sssKsGK相相位位滞滞后后校校正正环环节节设设计计示示例例例例 6-6 已已知知一一单单位位反反馈馈系系统统的的开
7、开环环传传递递函函数数为为 试试设设计计一一个个相相位位滞滞后后校校正正装装置置,满满足足:控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正 单单位位恒恒速速输输入入KssGks1)(1lim0,2.0)(jjjjG5.01)1(5)(型型系系统统,)(15.0)1()(sssKsGK1、校校正正前前 求求开开环环增增益益K 值值5K得相相位位滞滞后后校校正正环环节节设设计计示示例例稳稳态态误误差差 essvK1控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正故故系系统统不不稳稳定定125.0115)(22ccccjGc1.81(s-
8、1)1805.0tantan-90-)(gggaajGg1.41(s-1)2225.01151lg20lg20ggggK增增益益裕裕度度1805.0tantan-90-ccaa相相位位裕裕度度=-4.46=-13.200相相位位滞滞后后校校正正环环节节设设计计示示例例分分析析校校正正前前系系统统性性能能是是否否满满足足要要求求 控控制制工工程程基基础础第第六六章章 系系统统的的性性能能指指标标与与校校正正图图 6.22 校校正正前前开开环环频频率率特特性性的的Bode图图cgKg=-4.4dB=-13.21.811.41相相位位滞滞后后校校正正环环节节设设计计示示例例控控制制工工程程基基础础第
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