串联校正课件.pptxVIP

串聯校正;1、相位超前校正裝置的原理和頻率特性;時間常數：;（2）超前網路的零極點分佈;（3）的對數幅頻和相頻特性;20dB/dec;在最大超前角頻率處;20dB/dec;;串聯超前補償的設計指標是穩態誤差和相位裕度，幅值裕度應當在系統設計後加以檢驗。

串聯超前補償的基本原理是把超前網路的最大超前角頻率ωm置於待補償系統截止頻率附近，使ωm正好對準補償後系統的截止頻率，使已補償的系統的相位裕度滿足性能指標要求。系統的穩態誤差要求，可通過選擇系統開環增益來保證。;用頻率法對系統進行串聯超前補償的一般步驟可歸納為：;?繪製補償後系統的對數幅頻與對數相頻特性曲線，檢驗幅值裕度是否滿足要求？必要時可繪製閉環頻率特性曲線，計算Mr，ωc和ωb，檢驗閉環頻率特性指標，補償後系統的開環傳遞函數為;確定開環增益K;例６-1.設一單位回饋系統的開環傳遞函數為,試設計一超前補償裝置，使校正後系統的靜態速度誤差係數Kv=100,幅值裕度h≥10dB，相位裕度γ≥55°。;?根據相位裕度的要求確定超前補償網路的相位超前角;⑥由所求的α值和T值來確定校正裝置;由圖可知，超前校正裝置加入系統後，使系統的增益交接頻率右移到處，這說明系統的頻帶寬度增加，回應速度增大；校正後的相角裕量和增益裕量分別為58°和＋∞dB,滿足了相對穩定性的要求。因此，可以說校正後的系統性能指標達到規定的要求。;基於上述分析，可知串聯超前補償有如下性質：;時間常數;圖6.7滯後補償網路對數座標特性;?同超前網路，滯後網路在;串聯滯後補償的設計指標是穩態誤差和相位裕度，幅值裕度應當在系統設計後加以檢驗。

串聯滯後補償的基本原理是利用滯後網路的高頻幅值衰減特性，使截止頻率減小，從而使相位裕度滿足要求。當控制系統採用串聯滯後補償時，滯後補償網路的高頻衰減特性可以使系統在具有較大開環增益的情況下滿足相位裕度的要求，從這個意義上講，串聯滯後補償可以提高系統的穩態精度。;由於滯後補償網路具有低通濾波器的特性，因而當它與系統的不可變部分串聯相聯時，會使系統開環頻率特性的中頻和高頻段增益降低，截止頻率減小，從而有可能使系統獲得足夠大的相位裕度，但不影響頻率特性的低頻段。由此可見，滯後補償在一定的條件下，也能使系統同時滿足動態和靜態的要求。;?確定開環增益K後，畫出未補償系統的伯德圖，;?在未補償系統開環對數幅頻特性上在頻率ω＝ωc處，量出20lg|G0(jωc)|的數值，再令求出參數β;?確定開環增益K;例：設控制系統如下圖所示。;?在Bode圖上量取原系統的相角和幅值裕度，並找出符合相角裕量要求得相應頻率作為ωc’。;在ω＝ωc’處，從未校正系統的對數幅頻特性曲線上求得;?研究已校正系統的Bode圖，檢查全部性能是否滿足要求，如不滿足需重複?～?。;基於上述分析，可知串聯滯後補償有如下性質：;如果信號源的內部阻抗為零，負載阻抗為無窮大，則如圖網路的傳遞函數為;當a1，b1時，上式右端第一項起超前校正裝置作用，第二項起滯後校正裝置作用。

相位角為零的頻率ω為;PID校正裝置也稱比例、積分、微分校正裝置，屬於有源校正裝置。通常由一個或兩個高增益的運算放大器加上適當的回饋阻抗而構成。當系統的要求較高，並希望校正環節的參數可以隨意調節時，常採用有PID校正。另外在生產過程中，當被控對象及其控制規律比較複雜時也採用PID校正。;2、PD（比例微分）校正裝置;3、PID（比例積分微分）校正裝置