7–2–2–相位滞后–超前校正.ppt

自动控制原理 第7章 线性系统的设计方法7.3 基于伯德图的系统校正 滞后-超前校正 １．滞后-超前校正环节的特性 滞后-超前校正装置具有下列形式的传递函数： 上式右边第一部分 是超前校正部分， 第二部分 是滞后校正部分 。 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 滞后-超前校正装置的伯德图如下： 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 2．基于Bode图的滞后-超前校正 例：考虑一个单位反馈系统，其开环传递函数为： 现在希望静态速度误差系数为10/s，相位裕量为50度，增益裕量大于或等于10分贝，试设计一个校正装置。 解：1．根据对静态速度误差系数的要求，得到 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 2．当k=20时，画出未校正系统的伯德图如下图所示： 未校正系统的相位裕量是-32度，增益裕量是-11分贝。表明原系统是不稳定的。 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 3．选择校正后系统的穿越频率： 从上页的伯德图上可以看出,当ω=1.5rad/s时,系统的相角为-180°，选择新的穿越频率等于1.5弧度/秒较为方便.在这里需要50°的相位超前角 4． 确定滞后－超前校正网络的相位滞后部分的转折频率。 选择转折频率（相应于校正网络相位滞后部分的零点）在校正后系统的幅值穿越频率以下十倍频率处，即 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 当 时，有 。因为这里需要 的相位裕量，所以选择 。 于是，相位滞后部分的另一转折频率 为 。 滞后－超前网络相位滞后部分的传递函数为 5．由最大相位超前 确定参数 。 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 6．确定滞后－超前网络相位超前部分的传递函数 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 因为希望校正后系统能够的幅值穿越频率为ω=1.5弧度/秒,所以可以画出一条斜率为20dB/dec,且通过(1.5弧度/秒,-13dB)点的直线.该直线与0分贝及-20dB线的交点就时所要求的转折频率.于是,相位超前部分的转折频率分贝为0.7弧度/秒和7弧度/秒. 因此，滞后－超前校正网络相位超前部分的传递函数为 滞后－超前校正网络的传递函数为 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 校正后系统的传递函数为 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 7.3 基于伯德图的滞后-超前校正 相位滞后-超前校正的结论 7.3 基于伯德图的相位滞后校正 适用性：适合于校正不稳定且动态与稳态性能均有较高要求的系统； 校正实质：超前部分改善动态性能，滞后部分改善稳态性能，综合利用二者的特点 7.3 基于伯德图的系统校正课外导读控制系统的工程设计方法 ？  7.3 基于伯德图的系统校正作 业1、教材书第452页，第7.3题 7.3 基于伯德图的相位滞后校正 作业2： 自动控制原理