控制工程基础课件 7系统校正.ppt

第七章系统的校正 ;7．1概述 ;1．? 1.执行元件：受被控对象的功率要求和所需能源形式以及被控对象的工作条件限制，常见执行元件：伺服电动机、液压（气动）伺服马达等； 2.测量元件：依赖于被控制量的形式。常见测量元件：电位器、热电偶、测速发电机以及各类传感器等。 3.比较元件：取决于输入信号和反馈信号的形式，可采用电位计、旋转变压器、机械式差动装置等。 4.放大元件：由所要求的控制精度和驱动执行元件的要求进行选择。 各类控制元件除了要满足系统的性能指标要求外，还要注意到成本、尺寸、质量、环境适应性、易维护性等方面的要求。 ;二.系统的校正 ;三．校正方式 ;3．复合（前馈、顺馈）校正 ;五．频率响应设计法的优点 ;7.2串联校正 ;一．相位超前校正 ;最大相位超前角 ;2.校正步骤及方法 ;解：（1）根据稳态误差的要求确定 ;（3）串联相位超前校正环节会使系统的幅值交界频率在坐标轴上右移，因此在考虑相位超前量时，要增加 左右，以补偿这一移动。因而相位超前量 ;那么在这一点上增益等于1的超前装置的幅值为 ;（5）为了补偿超前校正引起的幅值衰减，开环增益要加大 倍，使得 ， 校正后系统的传递函数 ;;用波德图分析计算超前装置的步骤 ;二．滞后校正 ;最大相位滞后角 ;2.校正步骤及方法 ;解：（1）根据稳态误差的要求确定 ;;（3）串联相位滞后校正环节后，对数相频特性曲线在幅值交界频率处的相位将有所滞后，所以对给定的相位裕量要增加 ～ 作为补充。取设计的相位裕量为 ，在校正前系统的开环波德图中对应于相位裕量为 的频率大致为0.5，将此频率作为校正后系统的幅值交界频率。 （4）0.5作为校正后系统的幅值交界频率，那么这一点的幅值就应该下降到 ，滞后环节应产生必要的衰减，滞后环节在频率为0.5处的幅值应为 ，因此 ;当 时 解的 ;（5）校正后系统的传递函数 ;用波德图分析计算滞后装置的步骤 ;一．三.超前、滞后和超前－滞后串联校正的比较 ;4.滞后校正降低了高频端的增益，但系统在低频段的增益并未降低。采用滞后校正的系统会降低系??的响应速度。但可以提高系统的稳态精度。 5.如果系统即需要快速响应特征，又要获得良好的稳态精度，则可以采用滞后－超前校正。滞后－超前校正装置，可以改善系统的稳态性能，提高系统的响应速度。 6.从时域响应特性看，具有超前校正装置的系统呈现最快的响应；具有滞后校正装置的系统呈现最缓慢的响应；具有滞后－超前校正装置的系统给出了折衷的响应特性 ;;虽然应用超前、滞后和滞后－超前校正装置可以完成大多数系统的校正任务，但对复杂的系统采用这些校正装置组成的简单校正，可能仍得不到满意的结果，这时必须采用其它形式的校正装置。