东南大学自动化自控原理实验六串联校正研究.docx

东南大学自动化自控原理实验六串联校正研究.docx东南大学自动化学院实验报告课程名称: 自动控制实验 实验名称:实验六串联校正研究 院(系):自动化 专业:口动化 姓名:吕阳学号:080111 实验室: 实验组别: 同组人员: 实验时间:2013年12月20日评定成绩: 审阅教师: 一、 实验目的:(1) 熟悉串联校正的作用和结构(2) 掌握用Bode图设计校正网络(3) 在时域验证各种网络参数的校正效果二、 预****与回答:(1)答:写出原系统和四种校正网络的传递函数,并画出它们的Bode图,请预先得出各种校止后的阶跃响应结论,从精度、稳定性、响应时间说明五种校止网络的大致关系。$++++1Gi(s)=G2g3g4原系统Bode图如下:BlFigure1 ■ I1=3"回丨却IFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp 乂恪已p4丨除丨鹫削甥®遐摇"貝丨口目■回00OBodeDiagram5050■(bop)eseL-d•110o102Frequency(rad/s)108010G(1)Bode图如下:□ 恰|電q窃®凰貳・|属|口匡i|■口BodeDiagram10'1 10°Frequency(rad/s)1Q1 1Q2由G(s)的Bode图可知,该校正能够将系统的截止频率减小,并且相位滞后,则会使系统的相角裕度小于0,从而使系统的响应时间变长,稳定性变差,并且低频段的斜率为0,系统稳态性能差,误差大。G(1)接入系统时,系统Bode图如下:-110o101102Frequency(rad/s)1050■0090■80o27■10mp)(6J9P)QseLa:QFigure1回1NFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp釦除1亀叉彰勒膜凰□目1■口QFigure1FileEdith|鹫4蓉⑥凰銘盘|BI目|醱口20■30■mp)(Dpwu詈10-110oFrequency(rad/s)10*(6OP)owelld由G2(s)的Bode图可知,该校正环节造成高频衰减,使截止频率减小,从而条件时间变长;乂由于该滞后环节被安排在低频段,远离截止频率,因此可以使得相角裕度为正值,从而系统稳定。传递函数为0型,因此对阶跃信号的跟踪有一定误差。G(2)接入系统时,系统Bode图如下:Sooooooooo5050987-112-12■■■-■(6OP)q曇dMFigureI$亠.[□I回丨22FileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp□J |I釦口困■□mp)(DpnlbesBodeDiagramFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp0oaa■也+、、、***⑥毀謠▼|□s|■o403020100•10906030(bep)(DSBL-d■ •1 fl ,1 2 3 4 S10101010101010Frequency(rad/s)由G?(s)的Bode图可知,该校正环节为超前校正,它会增人开环截止频率和系统带宽,其超前相位乂能补偿原系统屮的元件造成的相位滞后,最大超前角频率在开环截止频率附近,是系统相角裕度增大,从而改善了系统的瞬态性能,调廿Z间变翹。相对稳定性增大。但对阶跃的跟踪仍然存在误差。G(3)接入系统时,系统Bode图如下:厂K!Figure1[口回iwjFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp0DEI釦n ■oBodeDiagram50•SO•100-150•200Gap)(DSBLId