系统校正.ppt
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1、一、性能指标,第六章 线性系统的校正方法,第一节 系统的设计与校正问题,二、设计方法,要求系统稳定,则系统 的全部闭环极点位于复 平面的左半平面,要求系统快速性,则 闭环极点应远离虚轴,要求系统的超调小且快速 性好,则应使复极点位于 线上,修改参数使根位于理想区域,频率特性 设计法,低频段位置较高、斜率较大稳态精度高,中频段以20dB/dec穿越0dB线,并占有一定的宽度,增益交接频率不能小于某 值,保证系统的调整时间小于某值,高频段斜率要大系统的抗高频干扰能力 强,闭环极点的期望区域,期望的开环对数频率特性规律,三、校正,1、校正的目的,1)系统的设计过程,Y,设计结束,N,调整系统特性、参
2、数,Y,加入校正环节 满足性能指标,N,2)举例说明,某单位反馈系统的开环传函为 当单位斜坡输入信号作用于该控制系统时,要求系统的稳态 误差不超过1%,同时希望系统的相角裕度 。,解:,程序:,den=1;num=conv(1 0,conv(1 1,1 80); sys=tf(den,num) rlocus(sys) rltool(sys),进行根轨迹分析,可知当,系统进入不 稳定区域,如何解决?,加入校正 装置,2、校正方式,1)串联校正,2)并联校正,3)反馈校正,4)前置校正,5)干扰补偿校正,第三节 串联校正,1、相位超前校正,1)相位超前校正装置原理图,2) 装置传函,其中,3)装置
3、的频率特性,(1)相频特性,即:装置为一相位超前装置,(2)幅频特性,即:相当于在前向通道中加入了一衰减器,此时系统的稳态误差增加,(3)解决方案:,前向通道中加入一放大器,(4),补偿后的频率特性方程,(5)补偿后校正装置的波德图,校正后使 为系统 的剪切频率 使校正后的系统获得 最大的相角稳定裕度,使校正后系统的,(6)相位超前校正装置的应用,某单位反馈系统的开环传函为 若要求系统的静态速度误差系数 ,相角稳定裕度 ,幅值裕度 ,试设计系统的RC相位超前 校正装置。,解:,1、根据稳态误差系数确定开环增益K,=100,2、绘制系统的波德图,并计算系统的相角,幅值稳定裕度,程序:den=10
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