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校正-自动控制原理 上海大学 自动化系 邹斌 Logo 串联超前校正 邹斌 上海大学 自动化系 地 址:上海市延长路149号 邮政编码：200072 电子邮件: ZouBin@shu.edu.cn 电 话: 超前校正网络 Lc(ω) 0dB 0o 1/aT 1/T Gc(s)= 1+aTs 1+Ts a﹥1 低频段：1 (0dB) 转折频率： 1 aT 1 T 斜 率： [+20] [-20] ω=0 ω=∞ 0o +90o 0o -90o 0o 0o dφc(ω) dω = 0 令 ωm= 1 aT 1 T = 1 T 得 ωm 20lga Lc(ωm)=10lga 10lga φm=arcsin a-1 a+1 关键思路：让 ω m= φm 超前校正计算 设一具有单位反馈的控制系统，其开环传递函数为 要求设计串联超前校正装置，使系统具有静态速度误差系数Kv等于20s－1，相位裕度γ不小于50°。 超前校正使得校正后系统的截止频率为超前校正的最大超前角处，充分利用超前角提高相稳定裕度 计算步骤 根据稳态性能指标确定系统的开环增益 绘制在确定K值下的开环伯德图，计算其相角裕度γ0 由要求的相角裕度γ，计算所需的超前相角 计算校正网络系数 确定校正后系统的截止频率 截止频率是超前校正装置的最大超前相角处 幅值为零＝未校正装置的幅值＋校正装置幅值 确定校正装置的交接频率 画出校正后的伯德图，验算是否达到要求 例子-超前校正 例子-超前校正 （6）确定超前网络的转角频率?1、?2 （7）画出校正后的伯德图，验算相角稳定裕度 （8）验算其它性能指标 （5）确定校正后系统的剪切频率 校正前 校正后 校正装置 例子-超前校正 （9）写出校正装置的传递函数 （10）提出实现形式，并确定网络参数 μF （kΩ） （kΩ） 例子-超前校正 增益裕量：+?分贝 相位裕量：50° 增益交界频率：6.3/s?9/s 闭环谐振频率：6/s?7/s 谐振峰值:3?1.29 G(j?) Gs(j?) Mr=1.29 Mr=3 jV U 6 6 7 4 4 3 3 满足稳态要求 带宽增加、响应加快 校正系统的性能分析 1.系统稳定 2.稳态误差满意 3.瞬态响应不满意 串联超前校正适应的系统 不适应的系统 1.要求提供的相角裕度太大 2.未校正系统相角在剪切频率急剧减小 校正-自动控制原理 上海大学 自动化系 邹斌 Logo