控制系统的校正第二节滞后校正.ppt

* 一、相位滞后校正装置 无源滞后校正装置： - + - + 当R1C1 R2C2超前校正网络 当R1C1 R2C2滞后校正网络 有源滞后校正装置： 二、相位滞后校正网络的特性 它的零点在 ，极点在 。因 ，所以在复平面上，极点总是在零点的右面。由于极点较零点更接近原点，对输入信号具有明显的积分作用。故相位滞后校正也称为积分校正。 j Re 0 S平面 ⒈ 零极点分布图 ⒉ Bode图 频率特性的主要特点是： ⑴ 所有频率下相频特性为负值(滞后)，这点对系统的性能无好处，但在实际校正中并不用这个特点 ⑵ 当b 确定后,在w1/(bT)后的最大幅值衰减为L=20lgb 滞后校正环节的极坐标图如下： 图8-12 三、基于频率响应法的滞后校正 - 图中，Gc为校正装置，G为对象。 利用频率响应法设计滞后校正装置的步骤如下： ① 求出满足稳态性能指标的开环增益K 值； ② 根据求出的K 值，画出校正前的Bode图，确定此时的幅值穿越频率wc1和相位裕量g1； ③ 选择一新的幅值穿越频率点wc2，使得在w = wc2处原系统的相位滞后量为： g0 为系统期望的相角裕量。 此式实际就是由相角裕量定义式得到 为使校正后系统的幅值穿越频率为wc2，必须把原系统在wc2的幅值L(wc2)衰减到0dB，即当相位滞后校正网络起作用后应使得 ④ 求出校正网络中的 值后， ⑤ 选择校正网络零点 理论上讲， 离开wc2越远，相位滞后网络的相位滞后特性对系统的影响越小，所以 选得越小越好。 但因为当 离开wc2一定距离后， 减小对wc2点的相位滞后量影响很小，又因为 小，则要求T大，给物理实现带来具体困难，所以一般选 在wc2的 倍频处即可。 当 确定后， 也可确定，于是 ⑥ 画出校正后的Bode图，确定此时的幅值穿越频率wc2和相位裕量g2，校验系统的性能指标。一定要校验，不满足重做。 ⑦ 求出网络参数。这步在实现中是必不可少的，但电路参数的选择有很多技巧，如不特别申明，可省略不做。 [例]已知一单位反馈系统的开环传递函数为 。试设计一个相位滞后校正装置满足: ⑴相位裕量大于45°； ⑵对单位速度函数输入，输出的稳态误差小于或等于0.01rad。 [解]：① 对Ⅰ型系统ess=R/Kv，现R=1 要求 ，即 wc1＝47 g1=28° 同上，也可用解析的办法求出 和 。 1 c w ② 画出Kg=1时未校正系统Bode图，确定此时的wc1和g。 ③ 选择一新的幅值穿越频率点wc2，使得在w = wc2处原系统的相位滞后量为： ④在wc2=21，原系统在wc2的幅值L(wc2) ⑤ 选择校正网络零点 ⑥ 画出校正后的Bode图，确定此时的幅值穿越频率wc2和相位裕量g2，校验系统的性能指标。此时 wc1＝47 g1=28° wc2＝21 g1=45.83°