西工大、西交大自動(dòng)控制原理 第六章 線性系統(tǒng)的校正方法_03_串聯(lián)超前校正

1、電動(dòng)機(jī)速度電動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)fu負(fù)負(fù)載載電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)減速器減速器aucM電位器電位器運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器gu1uRCRC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2u功功率率放放大大器器一、串聯(lián)超前校正的基本概念一、串聯(lián)超前校正的基本概念221RRRaCRRRRT2121 1RC2U1U2R1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)頻率特性頻率特性式中：式中：二、超前網(wǎng)絡(luò)二、超前網(wǎng)絡(luò) jTjaTjGc 11)(分度系數(shù)分度系數(shù)時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)1)1lg1(lg21lgaTTm 2、超前網(wǎng)絡(luò)超前網(wǎng)絡(luò)的的頻率特性頻率特性 jTjaTjGc 11)(aTm1 11arcsin aam T1aT1alg2090mmalg10m)(lg

2、20)( jGL )()( jG 對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)幅頻幅頻特性特性對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)相頻相頻特性特性 TaTarctanarctan decdB/20)/(srad0)(L)( )/(sraddB0二、超前網(wǎng)絡(luò)二、超前網(wǎng)絡(luò)1 1、串聯(lián)校正的、串聯(lián)校正的頻率特性頻率特性三、原理與作用)()(0c串聯(lián))()()( 0 jGjGjGc 對(duì)數(shù)幅頻特性疊加疊加)( lg20)( jGL)()(0cLL)( )( jG對(duì)數(shù)相頻特性系統(tǒng)響應(yīng)速度加快系統(tǒng)響應(yīng)速度加快截止頻率截止頻率c 穩(wěn)定程度加深穩(wěn)定程度加深2 2、頻域性能指標(biāo)、頻域性能指標(biāo) 相角裕度相角裕度阻尼增大阻尼增大 三、原理與作用123aaam 11arcsinm

3、根據(jù)相角裕度的要求試探根據(jù)相角裕度的要求試探0lg10)(ccaL TaTmc 143、參數(shù)參數(shù)確定的方法確定的方法三、原理與作用)155(0 mmc 電子心臟起搏器的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下，系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益 ，要求相角裕度 ，截止頻率200 K 50 四、實(shí)例CR j1起搏器起搏器心臟心臟期望心率期望心率實(shí)際心率實(shí)際心率11 . 0 jKsradc/70 -100-50050100Magnitude (dB)10-1100101102103104-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)-20dB/dec -40dB/dec )101(

4、200)(0 jjjG sradc/7 .440 6 .120 四、實(shí)例1 1、控制系統(tǒng)性能分析、控制系統(tǒng)性能分析2 2、校正網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定、校正網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定11arcsin aam4 .4256 .125050 m（1）所需要的相角最大超前量）所需要的相角最大超前量 （2）分度系數(shù)）分度系數(shù) 14. 5 aB1 . 7lg10da （3）校正后截止頻率）校正后截止頻率 ajLlg10)j1 . 01(20020lg) (c0 rad/s70c 四、實(shí)例rad/s67c 取取100101102103-60-40-2002040607 .440 c 70 c 6 .281 decdB/205 .1712 四、實(shí)例2 2、校正網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定、校正網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定作圖法作圖法5 .17116 .281 jjGc )1171.5)(11 . 0()16 .28(2000c jjjjGGG3、驗(yàn)算、驗(yàn)算sradc/70 校正后系統(tǒng)的截止頻率 相角裕度 7 .535 .1716arctanarctan7908.6270arctan180 滿足設(shè)計(jì)要求滿足設(shè)計(jì)要求 校正后系統(tǒng)的頻率特性校正后系統(tǒng)的頻率特性 四、實(shí)例串聯(lián)超前校正小結(jié)超前校正是一種超前校正是一種折衷方法折衷方法既要保證既要保證滿足指標(biāo)要求滿足指標(biāo)要求，又要考慮，又要考慮經(jīng)濟(jì)性好經(jīng)濟(jì)性好，便于實(shí)現(xiàn)便于實(shí)現(xiàn)；既