串聯(lián)滯后校正及其特性.ppt

例2 設(shè)一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,繪制未校正系統(tǒng)的伯特圖，如圖中的藍(lán)線所示。由該圖可知未校正系統(tǒng)的相位裕量為,*也可計(jì)算,試設(shè)計(jì)一超前校正裝置，使校正后系統(tǒng)在單位斜波作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess=0.05，相位裕度50o，增益裕量不小于10dB。,當(dāng)k=20 時(shí)，未校正系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性為:,解：根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差的要求，確定系統(tǒng)的開環(huán)增益K。,截止頻率,0dB,-20,-40,圖未校正系統(tǒng)的Bode圖,根據(jù)相位裕量的要求確定超前校正網(wǎng)絡(luò)的相位超前角,由式,*也可計(jì)算:,校正后系統(tǒng)的截止頻率,-40,-20,+20,計(jì)算超前校正網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)折頻率,為了補(bǔ)償因超前校正網(wǎng)絡(luò)的引入而造成系統(tǒng)開環(huán)增益的衰減，必須使附加放大器的放大倍數(shù)為a=4.2,校正后系統(tǒng)的框圖如下頁圖所示，其開環(huán)傳遞函數(shù)為,圖6-15 校正后系統(tǒng)框圖,校正后的伯特圖見后所示。對(duì)應(yīng)的伯特圖中紅線所示。由該圖可見，校正后系統(tǒng)的相位裕量為 ，增益裕量 ，均已滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。,-40,-20,+20,-40,-20,-40,圖校正后系統(tǒng)的Bode圖,滯后校正的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖2.6.4.1。,如果信號(hào)源的內(nèi)部阻抗為零，負(fù)載阻抗為無窮大，則滯后網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為：,時(shí)間常數(shù),分度系數(shù),(6-10),圖2.6.4.1滯后網(wǎng)絡(luò),滯后網(wǎng)絡(luò)的頻率特性如下圖所示：,串聯(lián)滯后校正及其特性,2.6.4,圖2.6.4.2滯后網(wǎng)絡(luò)特性,-20dB/dec,同超前網(wǎng)絡(luò)，滯后網(wǎng)絡(luò)在,時(shí)，對(duì)信號(hào)沒有衰減作用,時(shí)，對(duì)信號(hào)有積分作用，呈滯后特性,時(shí)，對(duì)信號(hào)衰減作用為,最大滯后角頻率，計(jì)算公式為：,，b越小，這種衰減作用越強(qiáng),由圖2.6.4.2可知,采用無源滯后網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正時(shí)，主要利用其高頻幅值衰減的特性，以降低系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率，提高系統(tǒng)的相角裕度。,在設(shè)計(jì)中力求避免最大 滯后角發(fā)生在已校系統(tǒng) 開環(huán)截止頻率,附近。選擇滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù)時(shí)， 通常使網(wǎng)絡(luò)的交接頻率,遠(yuǎn)小于,一般取,此時(shí)，滯后網(wǎng)絡(luò)在,處產(chǎn)生的相角滯后按下式確定,將,代入上