自动控制理论：6第六章 控制系统的校正-2.ppt

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如果信号源的内部阻抗为零，负载阻抗为无穷大，则滞后网络的传递函数为
二. 无源滞后网络
时间常数
令

1
R
r
u
c
u
2
态性能；
高频段要求幅值迅速衰减，以较少噪声的影响。
低频段的增益满足稳态精度的要求；
频率法串联校正设计
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一. 频率法串联超前校正设计的基本原理
用频率法对系统进行超前校正的基本原理，是利用超前校正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量，以达到改善系统瞬态响应的目点。为此，要求校正网络最大的相位超前角出现在系统的剪切频率处。
频率法串联校正设计
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用频率法对系统进行串联超前校正的一般步骤可归纳为：
根据稳态误差的要求，确定开环增益K。
根据所确定的开环增益K，画出未校正系统的波特图，计算未校正系统的相角裕度
由给定的相位裕量值 计算超前校正装置提供的相位超前量
是用于补偿因超前校正装置的引入，使系统截止频率增大而增加的相角滞后量。
值通常是这样估计的：如果未校正系统的开环对数幅频特性在截止频率处的斜率为-40dB/dec，一般取
如果为-60dB/dec则取
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根据所确定的最大相位超前角
按
算出 的值。
公式回顾
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即
确定校正网络的转折频率
画出校正后系统的Bode图，并验算相位裕度是否满足要求？如果不满足，则需增大 值，从第步开始重新进行计算。
计算校正装置在 处的幅值
由未校正系统的对数幅频特性曲线，求得其幅值为 处的频率，该频率 就是校正后系统的开环剪切频率
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设一单位反馈系统的开环传递函数为
试设计一超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数
,相位裕度
，增益裕量
不小于10dB。
解（1）根据对静态速度误差系数的要求，确定系统的开环增益K。
（2）当 时，未校正系统的开环频率特性为

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（3）绘制未校正系统的伯特图，如图中的蓝线所示。由该图可知未校正系统的相位裕量为
*** 也可计算系统的剪切频率，由
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10
0
10
10
1
2
-60
-40
-20
0
20
40
10
0
10
1
10
2
-180
-160
-140
-120
-100
图 6-21
1
10
100
1
10
100
20
0
40
-20
-40
-60
0
-90
-180
蓝色-校正前
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（4）根据相位裕量的要求确定超前校正网络的相位超前角
由式
(5)超前校正装置在
处的幅值为
据此，在未校正系统的开环对数幅值为
对应的频率 这一频率就是校正后系统的剪切频率
**也可计算
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（6）计算超前校正网络的转折频率
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10
0
10
1
10
2
-60
-40
-20
0
20
40
10
0
10
1
10
2
-200
-150
-100
-50
0
50
图 6-22
20
0
40
-20
-40
-60
1
10
100
1
10
100
0
-90
-180
45
蓝色-校正前，绿色-校正装置
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10
0
10
1
10
2
-60
-40
-20
0
20
40
10
0
10
1
10
2
-200
-150
-100
-50
0
50
图 6-23