第六章 校正3.ppt

* 根据给出的性能指标先求出与此对应的系统幅 ——希望对数幅频特性， 比较， 频特性 与原系统的 再将它 以确定 ，进而确 定其参数。 §6.4 参考模型法校正 校正后 则 据此写出 ①低频：K应充分大，且具有负斜率，保证ess的要求。 ②中频：宜取 且宽， 适当，保证 。 ③高频：应有较大的幅值衰减，抗高频干扰能力增强。 根据要求确定 和 ： -20 -40 ω L(ω) 0 一.二阶参考模型校正 此时 各项性能最好。 工程上称 为最佳二阶系统， 二阶期望特性因系统性能指标和典型特性间关系较 简单，便于计算而比较实用，但它比高阶希望特性 的适应性差。 二阶系统的最优模型 二阶最优模型的性能指标 开环频域指标 ?c= 0.707?n ?1 = 2?c ?c =65.5? Lg = ∞ 闭环时域指标 闭环频域指标 ?b = ?n ?r = 0 Mr = 1 二阶参考模型法校正步骤 作原系统的伯德图L0 (?) 根据性能指标的要求作二阶参考模型 L (?) 两特性的伯德图相减，即得校正装置的伯 德图Lc (?) 例： 已知系统的开环模型 要求： Kv ≥ 5，ts 0.3秒， 试用二阶参考模型法作校正。 解：1. 作固有特性 L0(ω) 2. 作二阶参考模型 L(ω) 3. 求取校正装置 15 -1 -2 二.四阶参考模型校正 二阶参考模型至四阶参考模型的演变 -2 -1 -3 四阶参考模型 表示为转折频率相对比值形式 四阶参考模型特点 高频段衰减率为 -3，抑制高频噪声， 转折位置由?4来调节。 斜率变化为1-2-1-2-3型 初始段斜率为 -1， 阶跃响应无差，有差 跟踪速度信号， 中频段穿越斜率为 -1， 调节?2 ?3 来调节中频段宽度 h ，动态性好。 四阶参考模型校正步骤 作原系统的伯德图L0 (?) 根据给定的稳态精度Kv ，作期望特性的 低频段 依照给定的调节时间 ts ，估算开环截止 频率?c 依照性能指标确定中频段宽度 给定开环相角裕量 给定时域性能指标 给定闭环谐振峰值 确定高频段转折频率 由ω2作一条斜率为-2的直线，与低频段的 相交点即为ω1 将图中两特性相减，即得校正装置特性Lc(?) 校验 例： 已知系统的固有特性为 要求：(1) Kv 200 s-1 (2) Mp 25 %， ts 0.5 s 用四阶参考模型法作系统校正。 解：1. 作固有特性 L0(ω) 2. 根据稳态性能要求，确定参考模型低频段高度 3.估算开环截止频率?c 取 4.确定中频段宽度 5.确定高频段转折频率 6.确定低、中频连接段转折频率ω1 7.确定校正装置传函 8.校验 20 4 100 §6—5 反馈校正 除了串联校正外，反馈校正也是广泛应用的一 种校正方式。实用中采用局部反馈校正较多。第三 章中改善二阶系统性能之一的速度反馈即是反馈校 正的应用。系统采用反馈校正后，除了可以得到与 串联校正相同的校正效果外，还可以获得某些改善 系统性能的特殊功能。 一、反馈校正对系统特性的影响及其特点： 如图典型结构： (1)当满足 也就是反馈校正不起作用。 (2)当满足 ◆适当选择校正装置的结构与参数，使开环频率特性 发生所希望的变化，满足性能指标的 要求。 ★反馈校正的特点： 削弱非线性特性的影响。 (2)减小系统的时间常数：若 则 (3)降低系统对参数变化的敏感性： 上例中： 采用反馈校正： 其相对增量为 其中 为未校正系统的 开环频率特性 (4)抑制系统噪声。 二、反馈校正： 右图有： 2、若满足 则有 ， 1、在对数频率特性上，若满足 即 即 *