第六章 控制系统的校正与设计ppt课件.ppt

自动控制原理授课对象:08电子通信授课教师:林君1第六章控制系统的校正与设计校正:第一节系统校正的一般方法第二节控制系统的工程设计方法在系统中附加一些装置改变系统的结构,从而改变系统的性能。。一般说来,串联校正比较简单。反馈校正能改变系统中某环节的结构,还能减小某些参数对系统性能的影响,但反馈校正的设计往往需要一定的实践经验。本章仅讨论串联校正。G0(s)Gc(s)串联校正结构图:R(s)C(s)Gc(s)Go(s)_—串联校正装置的传递函数—、串联超前校正二、串联滞后校正串联校正装置的设计是根据系统固有部分的传递函数和对系统的性能指标要求来确定的。三、串联滞后—超前校正四、、串联超前校正(1)+--+R2传递函数为:Gc(s)=1+αTSα(1+TS)T=R1R2R1+R2Cα=R1+R2R2><1对稳态精度的影响,再增加一放大倍数为α的放大环节,这样校正装置的传递函数为:Gc(s)=1+αTSα(1+TS)×α1+αTS1+TS=对数频率特性曲线:αT1ω1=T1ω2=0L(ω)ω20lgαωφ(ω)10lgα0ω2=T1ω1=(ω)=tg-1αωT–tg–1ωT因为α>1φ(ω)>0ω>ω2时L(ω)=20lgωαT–20lgωT=20lgα超前校正装置:具有超前的相频特性在ω=ωm处出现了最大超前相角0L(ω)ω20lgαωφ(ω)10lgα0ω2=T1ω1=(ω)dω=0得=T1·αT1ωm=T1a最大超前相角出现在两个转折频率的几何中点。=a–1a+1φm=sin-1α–1α+11+sinφm1–sinφma=则:(a–1)/21+(a–1)/2sinφm=:(1)相位超前特性来增加系统的相角稳定裕量,从而改善系统的平稳性。(2)利用幅频特性曲线的正斜率段增加系统的穿越频率,从而改善系统的快速性。为此,要求校正装置的最大超前角出现在系统校正后的穿越频率处。:1)根据系统稳态指标要求确定开环增益K。2)绘制原系统的伯德图Lo(ω)和φo(ω),并确定相位裕量γ。3)根据性能指标要求的相位裕量γ’和实际系统的相位裕量γ0,确定最大超前相角:φm=γ'–γ0+Δ补偿角:Δ=15°~20°10