第6章控制系統(tǒng)的校正3

1、自動(dòng)控制原理自動(dòng)控制原理 第第6章控制系統(tǒng)的校正章控制系統(tǒng)的校正信息控制類專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一信息控制類專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一張曉玲張曉玲信息與計(jì)算科學(xué)系信息與計(jì)算科學(xué)系第第6章章 控制系統(tǒng)的校正控制系統(tǒng)的校正n6-1 概述概述n6-2 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律n6-3 常用校正裝置及特性常用校正裝置及特性n6-4 串聯(lián)校正串聯(lián)校正n6-5 反饋校正反饋校正n6-6 復(fù)合校正復(fù)合校正1.自動(dòng)控制原理的兩個(gè)主要任務(wù)自動(dòng)控制原理的兩個(gè)主要任務(wù)n控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的分析分析在已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的情況下，研究系統(tǒng)在典型輸在已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的情況下，研究系統(tǒng)在典型輸入

2、信號作用下的響應(yīng)，計(jì)算性能指標(biāo)，分析其與系統(tǒng)結(jié)入信號作用下的響應(yīng)，計(jì)算性能指標(biāo)，分析其與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的關(guān)系構(gòu)和參數(shù)的關(guān)系第第2-5章：時(shí)域分析，復(fù)域分析，頻域分析章：時(shí)域分析，復(fù)域分析，頻域分析n控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（校正、綜合）設(shè)計(jì)（校正、綜合）根據(jù)系統(tǒng)的要求，提出各種性能指標(biāo)，合理的選擇控制根據(jù)系統(tǒng)的要求，提出各種性能指標(biāo)，合理的選擇控制方案和結(jié)構(gòu)，計(jì)算參數(shù)并選擇元器件，最終滿足系統(tǒng)的方案和結(jié)構(gòu)，計(jì)算參數(shù)并選擇元器件，最終滿足系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能要求穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能要求 6-1 概述概述n系統(tǒng)校正？系統(tǒng)校正？被控對象確定后，根據(jù)要求的被控對象確定后，根據(jù)要求的控制目標(biāo)控制目標(biāo)，對控制，

3、對控制器的進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程叫作系統(tǒng)校正。器的進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程叫作系統(tǒng)校正。n用什么校正？用什么校正？校正裝置校正裝置為了改善系統(tǒng)性能，引入的附加為了改善系統(tǒng)性能，引入的附加裝置叫作校正裝置，也叫補(bǔ)償器；裝置叫作校正裝置，也叫補(bǔ)償器；校正裝置可以是電氣的、機(jī)械的、氣動(dòng)的、液校正裝置可以是電氣的、機(jī)械的、氣動(dòng)的、液壓的或其他形式的元件組成；壓的或其他形式的元件組成；電氣的校正裝置分為有源的和無源的兩種，應(yīng)電氣的校正裝置分為有源的和無源的兩種，應(yīng)用無源的校正裝置時(shí)，要考慮負(fù)載效應(yīng)。用無源的校正裝置時(shí)，要考慮負(fù)載效應(yīng)。n為什么校正？為什么校正？閉環(huán)系統(tǒng)有自動(dòng)控制功能，在一定范圍內(nèi)可閉環(huán)系統(tǒng)有自動(dòng)控制功能，

4、在一定范圍內(nèi)可以通過調(diào)節(jié)增益改變系統(tǒng)性能，但有時(shí)不能以通過調(diào)節(jié)增益改變系統(tǒng)性能，但有時(shí)不能滿足要求滿足要求自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般組成自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般組成2. 控制目標(biāo)控制目標(biāo)-性能指標(biāo)性能指標(biāo) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提條件，通常由被控對象使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提條件，通常由被控對象使用單位或者設(shè)計(jì)單位提出用單位或者設(shè)計(jì)單位提出不同系統(tǒng)具有不同的指標(biāo)要求不同系統(tǒng)具有不同的指標(biāo)要求u電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)：（電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)：（1）直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)對速度）直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)對速度平穩(wěn)性、穩(wěn)態(tài)精度要求較高；（平穩(wěn)性、穩(wěn)態(tài)精度要求較高；（2）隨動(dòng)系統(tǒng)對于系）隨動(dòng)系統(tǒng)對于系統(tǒng)輸出對系統(tǒng)輸入的跟蹤速度要盡可能快，系統(tǒng)的統(tǒng)輸出

5、對系統(tǒng)輸入的跟蹤速度要盡可能快，系統(tǒng)的快速性?？焖傩?。u生產(chǎn)過程（石油化工、生物工程、熱力工程等）：生產(chǎn)過程（石油化工、生物工程、熱力工程等）：系統(tǒng)輸出（溫度、流量、壓力等）平穩(wěn)、穩(wěn)態(tài)精度系統(tǒng)輸出（溫度、流量、壓力等）平穩(wěn)、穩(wěn)態(tài)精度u互相沖突，不能要求所有指標(biāo)都好互相沖突，不能要求所有指標(biāo)都好時(shí)域指標(biāo)時(shí)域指標(biāo)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài): 型別、靜態(tài)誤差系數(shù)型別、靜態(tài)誤差系數(shù)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài): 超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間頻域指標(biāo)頻域指標(biāo)閉環(huán)：帶寬頻率、帶寬、諧振峰值和頻率閉環(huán)：帶寬頻率、帶寬、諧振峰值和頻率開環(huán)：截止開環(huán)：截止(穿越穿越)頻率、幅值裕度和相位裕度頻率、幅值裕度和相位裕度時(shí)域和頻域的性能指標(biāo)時(shí)域和頻域

6、的性能指標(biāo)9 9帶寬頻率帶寬頻率42244221nb截止頻率截止頻率24241nc(1)二階系統(tǒng)頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)的關(guān)系二階系統(tǒng)頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)的關(guān)系21,(02 2)21rM諧振頻率諧振頻率諧振峰值諧振峰值212,(02 2)rn相角裕度相角裕度242412 arctg超調(diào)量超調(diào)量%100%21e調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間nst5 . 3tgtsc7或或(2)高階系統(tǒng)頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)的關(guān)系高階系統(tǒng)頻域指標(biāo)與時(shí)域指標(biāo)的關(guān)系諧振峰值諧振峰值sin1rM超調(diào)量超調(diào)量%0.160.4(1),11.8rrMM調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間csKt08 . 11,) 1(5 . 2) 1(5 . 1220rrrMMMKn串

7、聯(lián)校正串聯(lián)校正 特點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡單、方便、應(yīng)用非常廣泛；特點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡單、方便、應(yīng)用非常廣泛； 需附加放大器，對系統(tǒng)參數(shù)變化比較敏感需附加放大器，對系統(tǒng)參數(shù)變化比較敏感)(sR)(sC)(sG)(sH)(sE)(sGc)(sGo3.3.系統(tǒng)的校正方法系統(tǒng)的校正方法串聯(lián)校正、反饋校正、前饋校正、復(fù)合校正串聯(lián)校正、反饋校正、前饋校正、復(fù)合校正n反饋校正反饋校正)(sR)(sC)(sH)(sE)(sGo)(sGc 反饋校正的信號是從高功率點(diǎn)傳向低功率點(diǎn)，一般不反饋校正的信號是從高功率點(diǎn)傳向低功率點(diǎn)，一般不需要附加放大器。需要附加放大器。 優(yōu)點(diǎn)：可以抑制系統(tǒng)的參數(shù)波動(dòng)及非線性因素對系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：可以抑制系統(tǒng)的參

8、數(shù)波動(dòng)及非線性因素對系統(tǒng)性能的影響（局部負(fù)反饋）。性能的影響（局部負(fù)反饋）。 反饋校正的設(shè)計(jì)相對較為復(fù)雜。反饋校正的設(shè)計(jì)相對較為復(fù)雜。 n前饋校正（順饋）前饋校正（順饋）n前饋校正是基于開環(huán)補(bǔ)償?shù)霓k法來提高系統(tǒng)的前饋校正是基于開環(huán)補(bǔ)償?shù)霓k法來提高系統(tǒng)的精度，所以前饋校正一般不單獨(dú)使用，總是和其精度，所以前饋校正一般不單獨(dú)使用，總是和其他校正方式結(jié)合應(yīng)用而構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)，以滿他校正方式結(jié)合應(yīng)用而構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)，以滿足某些性能要求較高的系統(tǒng)的需要。足某些性能要求較高的系統(tǒng)的需要。 )(sR)(sC)(sG)(sH)(sE)(sG)(sGc)(sC)(sG)(sN)(sG)(sGc(b)(b)前

9、饋校正（對擾動(dòng)的補(bǔ)償）前饋校正（對擾動(dòng)的補(bǔ)償）(a)(a)前饋校正（對給定輸入處理）前饋校正（對給定輸入處理）復(fù)合校正復(fù)合校正 +-+R(s)E(s)N(s)C(s)(2sG)(1sG)(sGn(a) 按干擾補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制按干擾補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制(b) 按輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制按輸入補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制)(sR)(sG)(sE)(1sG)(sG)(2sG)(sH)(sC)(sGcn以上幾種常見的校正方式，它們可以單獨(dú)采用以上幾種常見的校正方式，它們可以單獨(dú)采用也可以組合采用，采用何種方案，要綜合考慮也可以組合采用，采用何種方案，要綜合考慮各種因素。各種因素。系統(tǒng)中信號的性質(zhì)系統(tǒng)中信號的性質(zhì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方便性技

10、術(shù)實(shí)現(xiàn)的方便性可供選用的元件可供選用的元件抗擾性要求抗擾性要求經(jīng)濟(jì)型要求經(jīng)濟(jì)型要求環(huán)境條件環(huán)境條件6-2 線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律線性系統(tǒng)的基本控制規(guī)律考慮如下結(jié)構(gòu)圖：考慮如下結(jié)構(gòu)圖：常見的控制規(guī)律常見的控制規(guī)律比例控制（比例控制（P）規(guī)律）規(guī)律比例微分（比例微分（PD）控制規(guī)律）控制規(guī)律積分（積分（I）控制規(guī)律）控制規(guī)律比例積分（比例積分（PI）控制規(guī)律）控制規(guī)律比例積分微分（比例積分微分（PID）控制規(guī)律）控制規(guī)律1.P1.P控制規(guī)律控制規(guī)律P控制器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有可調(diào)增益的放大器，只控制器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有可調(diào)增益的放大器，只改變信號的增益而不影響其相位。改變信號的增益而不影響其相位。( )

11、cpGsKpK ：比例系數(shù)，控制器的增益：比例系數(shù)，控制器的增益或放大系數(shù)，通常大于或放大系數(shù)，通常大于1( )E s( )M sR(s)C(s)-0( )G spK在串聯(lián)校正中，加大控制器增益在串聯(lián)校正中，加大控制器增益Kp：（1）提高系統(tǒng)的開環(huán)增益）提高系統(tǒng)的開環(huán)增益（2）減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的控制精度，）減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的控制精度，動(dòng)態(tài)敏捷動(dòng)態(tài)敏捷（3）降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性）降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性2.PD2.PD控制規(guī)律控制規(guī)律( )cpdGsK（1+T s）（1）反映輸入信號的變化趨勢，產(chǎn)生有效的早期修正信號，）反映輸入信號的變化趨勢，產(chǎn)生有效的早期修正信號，以增加系統(tǒng)的

12、阻尼程度，從而改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性以增加系統(tǒng)的阻尼程度，從而改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性（2）在串聯(lián)校正時(shí)，可使系統(tǒng)增加一個(gè)負(fù)實(shí)數(shù)開環(huán)零點(diǎn)，）在串聯(lián)校正時(shí)，可使系統(tǒng)增加一個(gè)負(fù)實(shí)數(shù)開環(huán)零點(diǎn)，使系統(tǒng)的相角裕度提高，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能使系統(tǒng)的相角裕度提高，改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能注意：注意：微分控制作用只對動(dòng)態(tài)過程起作用，而對穩(wěn)態(tài)過程沒有影響，微分控制作用只對動(dòng)態(tài)過程起作用，而對穩(wěn)態(tài)過程沒有影響，且對系統(tǒng)噪聲非常敏感且對系統(tǒng)噪聲非常敏感 在在任何情況下都不能單獨(dú)使用微分環(huán)節(jié)，通常是構(gòu)成任何情況下都不能單獨(dú)使用微分環(huán)節(jié)，通常是構(gòu)成PD和和PID應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)( )E s( )M sR(s)C(s)-0( )G s

13、+TpdK（1s）( )( )( )ppdde tm tK e tK Tdt3.I3.I控制規(guī)律控制規(guī)律1( )ciGsT s（1）提高系統(tǒng)型別（無差度），提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能）提高系統(tǒng)型別（無差度），提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能（2）增加一個(gè)位于原點(diǎn)的開環(huán)極點(diǎn)，使信號產(chǎn)生）增加一個(gè)位于原點(diǎn)的開環(huán)極點(diǎn)，使信號產(chǎn)生90度的相角滯后，于系統(tǒng)的穩(wěn)定性不利度的相角滯后，于系統(tǒng)的穩(wěn)定性不利在控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)中通常不宜采用單一的在控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)中通常不宜采用單一的I控制控制器。器。( )E s( )M sR(s)C(s)-0( )G s1iT s01( )( )tim te t dtT積分作用：當(dāng)積分作用：當(dāng)e(t

14、)消失后，消失后，m(t)可能是不為零的常量可能是不為零的常量4.PI4.PI控制規(guī)律控制規(guī)律1( )cpiGsKT s（1+）( )E s( )M sR(s)C(s)-0( )G s1+piKT（1）s01( )( )( )tppim tK e tKe t dtT( )piciKTGsT（1+ s）s作用：作用：一個(gè)一個(gè)I I控制器：提高型別，改善穩(wěn)態(tài)精度控制器：提高型別，改善穩(wěn)態(tài)精度 降低穩(wěn)定性降低穩(wěn)定性一個(gè)一個(gè)PDPD控制器：可提高穩(wěn)定性控制器：可提高穩(wěn)定性（1）增加一個(gè)位于原點(diǎn)的開環(huán)極點(diǎn)，提高系統(tǒng)的型別，消除）增加一個(gè)位于原點(diǎn)的開環(huán)極點(diǎn)，提高系統(tǒng)的型別，消除或減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，改善系

15、統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能或減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（2）增加一個(gè)位于）增加一個(gè)位于s左半平面的開環(huán)零點(diǎn)，緩和左半平面的開環(huán)零點(diǎn)，緩和PI控制器極點(diǎn)控制器極點(diǎn)對系統(tǒng)穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)過程產(chǎn)生的不利影響。對系統(tǒng)穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)過程產(chǎn)生的不利影響。Ti足夠大，足夠大，PI控制器對系統(tǒng)穩(wěn)定性的不利影響可大為減弱。在控制器對系統(tǒng)穩(wěn)定性的不利影響可大為減弱。在控制工程實(shí)踐中，控制工程實(shí)踐中，PI控制器主要用來改善控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能?？刂破髦饕脕砀纳瓶刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。PI控制：控制：( )piciKTGsT（1+ s）s5.PID5.PID控制規(guī)律控制規(guī)律21( )+1=cpdipidpiiGsKT sT sK

16、 TT sK T sT s（1+） ( )E s( )M sR(s)C(s)-0( )G s1+pdiKT（1T s）s01( )( )( )( )tpppdide tm tK e tKe t dtK TTdt41diTT若，可提供兩個(gè)負(fù)實(shí)數(shù)零點(diǎn) PID控制器：控制器：（1）型別提高（）型別提高（2）提供兩個(gè)負(fù)實(shí)零）提供兩個(gè)負(fù)實(shí)零點(diǎn)點(diǎn)與與PI控制器相比，控制器相比，PID控制器還多提供一個(gè)負(fù)實(shí)零點(diǎn)，控制器還多提供一個(gè)負(fù)實(shí)零點(diǎn)，從而在提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能方面，具有更大的優(yōu)越性。從而在提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能方面，具有更大的優(yōu)越性。6-3 常見校正裝置常見校正裝置n校正裝置類型校正裝置類型無源校正：由無源校正

17、：由R、L、C等無源器件構(gòu)成的校正等無源器件構(gòu)成的校正網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)u超前校正超前校正u滯后校正滯后校正u滯后超前校正滯后超前校正有源校正：由放大器、電機(jī)等有源器件構(gòu)成的有源校正：由放大器、電機(jī)等有源器件構(gòu)成的校正網(wǎng)絡(luò)校正網(wǎng)絡(luò)n1. 無源超前校正網(wǎng)絡(luò)無源超前校正網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)無源超前網(wǎng)絡(luò)無源超前網(wǎng)絡(luò)2211( )( )1( )/ /RUo sG sUi sRRsC1,2212121RRRaRRCRRT其中其中時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)分度系數(shù)分度系數(shù)Ciuou1R2R1 1( )1aTsG saTsn增益補(bǔ)償增益補(bǔ)償采用無源超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)采用無源超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正時(shí)，整個(gè)

18、系統(tǒng)的開環(huán)增益要下降的開環(huán)增益要下降 a 倍倍如果給超前無源網(wǎng)絡(luò)串接一放大系數(shù)為如果給超前無源網(wǎng)絡(luò)串接一放大系數(shù)為a的比的比例放大器，就可補(bǔ)償幅值衰減作用。例放大器，就可補(bǔ)償幅值衰減作用。TsaTsasGc111)(TsaTssaGc11)(rucu1R2RCa帶有附加放大器的無帶有附加放大器的無源超前校正網(wǎng)絡(luò)源超前校正網(wǎng)絡(luò)n零極點(diǎn)分布零極點(diǎn)分布故超前網(wǎng)絡(luò)的負(fù)實(shí)零點(diǎn)總是位于負(fù)故超前網(wǎng)絡(luò)的負(fù)實(shí)零點(diǎn)總是位于負(fù)實(shí)極點(diǎn)之右，兩者之間的距離由常實(shí)極點(diǎn)之右，兩者之間的距離由常數(shù)數(shù) a 決定決定。超前網(wǎng)絡(luò)的零極點(diǎn)可在超前網(wǎng)絡(luò)的零極點(diǎn)可在s s平面的負(fù)實(shí)軸任意移動(dòng)。平面的負(fù)實(shí)軸任意移動(dòng)。T11aT0j由于零點(diǎn)

19、更靠近坐標(biāo)原點(diǎn)，起主要作用，這種由于零點(diǎn)更靠近坐標(biāo)原點(diǎn)，起主要作用，這種零極點(diǎn)的引入有利于改善動(dòng)態(tài)性能。零極點(diǎn)的引入有利于改善動(dòng)態(tài)性能。n頻率特性頻率特性相位超前作用相位超前作用01) 1()()()(22aTTaarctgTarctgaTarctg頻率特性函數(shù)為頻率特性函數(shù)為1,11)(ajTjaTjaG相頻相頻最大超前相角最大超前相角aTm10dd12maarctga1aa21a幅頻幅頻221 ()( )1 ()aTAT1arcsin1aa時(shí)T1得最大幅值增益得最大幅值增益aTm111arcsinaammmm)(lg20dBa20dB/dec090(度)T11aT)(dBL)(0alg10

20、1( )20lg ()TLa dBBodeBode圖圖TsaTssaGc11)(maTTaTlg1lg)1lg1(lg21)lg(lg2121aaLmlg10)lg200(21)(是兩個(gè)轉(zhuǎn)折是兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率的幾何中頻率的幾何中心點(diǎn)心點(diǎn)m20dB/dec090(度)T1mT1m)()(mdBL)()(lg20dBaalg100最大相角處的對最大相角處的對數(shù)幅頻特性數(shù)幅頻特性超前網(wǎng)絡(luò)如超前網(wǎng)絡(luò)如何改善系統(tǒng)何改善系統(tǒng)性能性能？主要是利用主要是利用相角超前相角超前的的特性，提高特性，提高系統(tǒng)的相角系統(tǒng)的相角裕度裕度1020304050607080020406080分 度 系 數(shù) a最大超前角(度)a與

21、最 大 超 前 角 的 關(guān) 系0102030405060708005101520分 度 系 數(shù) a10*lga(dB)a與 最 大 超 前 相 角 處 幅 度 的 關(guān) 系11arcsinaamaLmlg10)(一般取一般取4a20但但a不能取得太不能取得太大大( (為了保證較為了保證較高的信噪比高的信噪比), ), 一般不超過一般不超過2020這種超前校正這種超前校正網(wǎng)絡(luò)的最大相網(wǎng)絡(luò)的最大相位超前角一般位超前角一般不大于不大于6565度度n2. 無源滯后網(wǎng)絡(luò)無源滯后網(wǎng)絡(luò)UiUoR1R2C無源滯后網(wǎng)絡(luò)無源滯后網(wǎng)絡(luò)TsbTsZZZsGcsRZRZ11)(1,21222111)(21221RRRbC

22、RRT傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)其中其中時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)分度系數(shù)分度系數(shù)滯后網(wǎng)絡(luò)的頻率特性滯后網(wǎng)絡(luò)的頻率特性1,11)(bjTjbTjG01) 1()()()(22aTTbarctgTarctgbTarctg-900-20dB/decm)(L)(T1bT1mblg200blg10221 ()( )1 ()bTAT最大滯后相角最大滯后相角0dd相角滯后相角滯后bTm1滯后網(wǎng)絡(luò)在滯后網(wǎng)絡(luò)在T1時(shí)，對信號沒有衰減作用時(shí)，對信號沒有衰減作用bTT11時(shí)，對信號有積分作用，呈滯后特性時(shí)，對信號有積分作用，呈滯后特性T1時(shí)，對信號衰減作用為時(shí)，對信號衰減作用為blg20最大滯后角，發(fā)生在最大滯后角，發(fā)生在bTT11

23、與幾何中心幾何中心bTm1bbm11arcsin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，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)的相角裕度提高系統(tǒng)的相角裕度校驗(yàn)校驗(yàn)注意注意：在設(shè)計(jì)中力求避免最大滯后角在設(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。發(fā)生在已校系統(tǒng)開環(huán)截止頻率附近。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)的截附近。選擇滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù)時(shí)，通常使網(wǎng)絡(luò)的截止頻率止頻率 遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)

24、小于cbT1c一般取一般取110cbT此時(shí)，滯后網(wǎng)絡(luò)在此時(shí)，滯后網(wǎng)絡(luò)在處產(chǎn)生的相角滯后按下式確定處產(chǎn)生的相角滯后按下式確定2(1)()1()ccccccbTarctgbTarctgTarctgb T 將將10cTb代入上式代入上式210(1)10(1)()0.1(1)101001()ccbbbarctgarctgarctgbbbb ()cc b與與 和和20lgb的關(guān)系如圖所示的關(guān)系如圖所示。10-210-1100-6-4-20分 度 系 數(shù) b截止頻率處相角b與 截 止 頻 率 處 相 角10-210-1100-40-30-20-100分 度 系 數(shù) b20*lgb(dB)b與 最 大 衰

25、減 幅 度 的 關(guān) 系()cc 最小為6n3. 滯后滯后-超前網(wǎng)絡(luò)超前網(wǎng)絡(luò)令分母有兩個(gè)不相等的負(fù)實(shí)根，則令分母有兩個(gè)不相等的負(fù)實(shí)根，則R1R2C1C2U1U22(1)(1)( )()1idi dididTsT sG sTT sTTT s221112,ididTR CTRCTRC12(1)(1)( )(1)(1)idTsT sG sTsT s1 212,idididTTTTTTTTT傳遞函數(shù)模型傳遞函數(shù)模型其中其中其中其中設(shè)設(shè)則有則有2111,iidTTTTTTiddi(1)(1)( )(1)(1)TsT sG sTTss其中其中112,1baTTTT傳遞函數(shù)為傳遞函數(shù)為ii11TsTs為網(wǎng)絡(luò)的

26、滯后部分為網(wǎng)絡(luò)的滯后部分dd11T sTs為網(wǎng)絡(luò)的超前部分為網(wǎng)絡(luò)的超前部分12(1)(1)( )(1)(1)idTsT sG sTsT s-20)(Li1T20lg0i1Td1TdT200滯后超前網(wǎng)絡(luò)的對數(shù)幅頻曲滯后超前網(wǎng)絡(luò)的對數(shù)幅頻曲線線設(shè)計(jì)滯后超前網(wǎng)絡(luò)，就是需要確定參數(shù)設(shè)計(jì)滯后超前網(wǎng)絡(luò)，就是需要確定參數(shù)idT,T ,前段是滯后作用，使增益衰減，相位滯后，有利于提高系前段是滯后作用，使增益衰減，相位滯后，有利于提高系統(tǒng)的放大倍數(shù)，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能統(tǒng)的放大倍數(shù)，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能后段是超前作用，相位超前，有利于增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，后段是超前作用，相位超前，有利于增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，改善系統(tǒng)的

27、暫態(tài)性能，提高系統(tǒng)反映的快速性。改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能，提高系統(tǒng)反映的快速性。iddi(1)(1)( )(1)(1)TsT sG sTTss滯后滯后超前超前6-4 串聯(lián)校正串聯(lián)校正n頻率法校正的思路：頻率法校正的思路：通過所加校正裝置，改變系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的形狀，通過所加校正裝置，改變系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的形狀，達(dá)到要求的性能指標(biāo)達(dá)到要求的性能指標(biāo)n校正方法（針對校正方法（針對最小相位系統(tǒng)）最小相位系統(tǒng)）分析法（試探法）：根據(jù)性能要求不斷湊試分析法（試探法）：根據(jù)性能要求不斷湊試綜合法（期望特性法）綜合法（期望特性法）中頻段的幅頻特性的斜率為中頻段的幅頻特性的斜率為-20dB/dec,并具有較寬的并具

28、有較寬的頻帶，這一要求是為了系統(tǒng)具有滿意的動(dòng)態(tài)性能；頻帶，這一要求是為了系統(tǒng)具有滿意的動(dòng)態(tài)性能；高頻段要求幅值迅速衰減，以較少噪聲的影響。高頻段要求幅值迅速衰減，以較少噪聲的影響。低頻段的增益滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求；低頻段的增益滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求；n1.串聯(lián)超前校正方法串聯(lián)超前校正方法基本原理：利用相位超前特性增大相位裕量，基本原理：利用相位超前特性增大相位裕量，以達(dá)到改善系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的目的。要求校正網(wǎng)以達(dá)到改善系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的目的。要求校正網(wǎng)絡(luò)最大的相位超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)的絡(luò)最大的相位超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)的期望的期望的截止截止頻率處。頻率處。)(aTm111arcsinaam()()10lgccmLLa

29、設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：P2081）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開環(huán)增益）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開環(huán)增益K2）利用已確定的開環(huán)增益，計(jì)算待校正系統(tǒng)的相角裕度）利用已確定的開環(huán)增益，計(jì)算待校正系統(tǒng)的相角裕度3）根據(jù)截止頻率根據(jù)截止頻率 的要求的要求，計(jì)算超前網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，計(jì)算超前網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)a和和T。關(guān)鍵是選擇關(guān)鍵是選擇 ，即，即 同時(shí)有同時(shí)有 可解出可解出a和和T cmc方法一：首先滿足截止頻率要求方法一：首先滿足截止頻率要求1cmTa()(180()omcmc 11arcsinaam4）驗(yàn)算已校正系統(tǒng)的相角裕度）驗(yàn)算已校正系統(tǒng)的相角裕度 是否滿足要求。如果不是否滿足要求。如果不滿足要求，需重選滿足要求，需

30、重選 ,一般使其增大一般使其增大m-) 1( ssK)(sC)(sR【例例1】系統(tǒng)如圖，系統(tǒng)如圖，要求系統(tǒng)在單位斜坡輸入下穩(wěn)態(tài)誤差要求系統(tǒng)在單位斜坡輸入下穩(wěn)態(tài)誤差1 . 0sse開環(huán)截止頻率開環(huán)截止頻率4.4c相角裕度相角裕度45幅值裕度幅值裕度10hdB要求設(shè)計(jì)串聯(lián)無源校正網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)計(jì)串聯(lián)無源校正網(wǎng)絡(luò)解：解：1）系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為）系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為) 1()(ssKsG開環(huán)傳遞函數(shù)的開環(huán)傳遞函數(shù)的1 . 01Kess10K1v根據(jù)單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差要求根據(jù)單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差要求) 1(10)(sssG所以，所以，開環(huán)傳遞函數(shù)開環(huán)傳遞函數(shù)為為) 1(10)(jjjG( )90ar

31、ctg 210( )20lg1L) 1()(ssKsG10-1100101102-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)-100-50050Magnitude (dB)幅值裕度：無窮大幅值裕度：無窮大待校正系統(tǒng)待校正系統(tǒng)Bode圖圖) 1(10)(jjjG3.1c( )L20403.1c待校正系統(tǒng)：待校正系統(tǒng)：相位裕度相位裕度17.9454.4cc截止頻率截止頻率2）設(shè)計(jì)超前校正網(wǎng)絡(luò)）設(shè)計(jì)超前校正網(wǎng)絡(luò)4.4mc選選由待校正系統(tǒng)幅頻特性，得由待校正系統(tǒng)幅頻特性，得()6cLdB 210( )20lg1L為使校正后的系統(tǒng)為使校正后的

32、系統(tǒng)()0cLdB()()0ccmLL應(yīng)使應(yīng)使()6cmLdB()10lgcmLa即即4106 . 0aaTm1再根據(jù)再根據(jù)得114. 044 . 411aTm超前校正網(wǎng)絡(luò)傳函為超前校正網(wǎng)絡(luò)傳函為(補(bǔ)償增益衰減，放大補(bǔ)償增益衰減，放大4倍倍)ssTsaTssGc114. 01456. 0111)(4串聯(lián)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)后的開環(huán)傳函為串聯(lián)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)后的開環(huán)傳函為)114. 01)(1 ()456. 01 (10)()(sssssGsGc10-1100101102-180-135-90-45045Phase (deg)Bode DiagramFrequency (rad/sec)-80-60-40-2002

33、040Magnitude (dB)校正前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)校正后4.4c49.7453.1c17.9校正前校正后h ) 1456. 0(10) 1114. 0)(1() 1456. 0(10)()(1)()()(ssssssGsGsGsGscc10) 1(10)(1)()(0sssGsGs校正前系統(tǒng)校正前系統(tǒng)校正后系統(tǒng)校正后系統(tǒng)) 1(10)(sssG)114. 01)(1 ()456. 01 (10)()(sssssGsGc02468101200.20.40.60.811.21.41.61.8例6.3.1 單位階躍響應(yīng)Time (sec)Amplitude校正前校正后校正后，超調(diào)減小，調(diào)節(jié)時(shí)間減小，響

34、應(yīng)變快校正后，超調(diào)減小，調(diào)節(jié)時(shí)間減小，響應(yīng)變快n第二種方法：根據(jù)相位裕度要求第二種方法：根據(jù)相位裕度要求根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差的要求，確定開環(huán)增益根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差的要求，確定開環(huán)增益K K。計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度根據(jù)根據(jù) 計(jì)算計(jì)算a計(jì)算超前校正裝置提供的相位超前量計(jì)算超前校正裝置提供的相位超前量m校正前給定的補(bǔ)償值估計(jì)：如果未校正系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性在截止頻率值估計(jì)：如果未校正系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性在截止頻率處的斜率為處的斜率為-40dB/dec-40dB/dec，一般取，一般取105如果為如果為-60dB/dec-60dB/dec則取則取2015mmmasin1sin1計(jì)算校正

35、后系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率計(jì)算校正后系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率c=cm再由下式確定再由下式確定T校正網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)折頻率校正網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)折頻率驗(yàn)算相位裕度是否滿足要求？如果不滿足，則需增大驗(yàn)算相位裕度是否滿足要求？如果不滿足，則需增大值，從第值，從第步開始重新進(jìn)行計(jì)算。步開始重新進(jìn)行計(jì)算。 ()()10lgccmLLa aTm1確定開環(huán)增益確定開環(huán)增益K K畫出未校正系統(tǒng)的波特圖畫出未校正系統(tǒng)的波特圖, ,并求并求m校正前給定的補(bǔ)償mmasin1sin1求未校正系統(tǒng)幅值為求未校正系統(tǒng)幅值為-10lga-10lga處的頻率處的頻率cmaTm1滿足要求？滿足要求？結(jié)束結(jié)束YNn串聯(lián)校正的特點(diǎn)串聯(lián)校正的特點(diǎn)主要對系統(tǒng)中頻段

36、進(jìn)行校正，使主要對系統(tǒng)中頻段進(jìn)行校正，使得得校正后中頻校正后中頻段幅值的斜率為段幅值的斜率為-20dB/dec，且有足夠大的相，且有足夠大的相位裕量。位裕量。較有效地改善動(dòng)態(tài)性能。較有效地改善動(dòng)態(tài)性能。校正后，系統(tǒng)的頻帶校正后，系統(tǒng)的頻帶變寬，瞬態(tài)響應(yīng)速度變快；但系統(tǒng)抗高頻噪聲變寬，瞬態(tài)響應(yīng)速度變快；但系統(tǒng)抗高頻噪聲的能力變差。的能力變差。未校正系統(tǒng)的相頻特性在截止頻率附近急劇下未校正系統(tǒng)的相頻特性在截止頻率附近急劇下降時(shí)，若用超前校正網(wǎng)絡(luò)去校正，收效不大。降時(shí)，若用超前校正網(wǎng)絡(luò)去校正，收效不大。n不適合串聯(lián)超前校正的情況：不適合串聯(lián)超前校正的情況： 1）待校正系統(tǒng)不穩(wěn)定的系統(tǒng)）待校正系統(tǒng)不穩(wěn)

37、定的系統(tǒng) ，超前網(wǎng)絡(luò)提供較，超前網(wǎng)絡(luò)提供較大大 ，網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)a值會較大，就會使系統(tǒng)帶寬增大，引值會較大，就會使系統(tǒng)帶寬增大，引入高頻噪聲。入高頻噪聲。m2）在截止頻率附近相角迅速減小的待校正系統(tǒng)。）在截止頻率附近相角迅速減小的待校正系統(tǒng)。隨著截止頻率的增大，待校正系統(tǒng)的相角迅速減隨著截止頻率的增大，待校正系統(tǒng)的相角迅速減小，對系統(tǒng)的相角裕度改善不大，難以得到足夠小，對系統(tǒng)的相角裕度改善不大，難以得到足夠的相角超前量。的相角超前量。例如在截止頻率附近有兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率靠近（或例如在截止頻率附近有兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率靠近（或相等）的慣性環(huán)節(jié)，或振蕩環(huán)節(jié)相等）的慣性環(huán)節(jié)，或振蕩環(huán)節(jié)n2. 串聯(lián)滯后校正串聯(lián)滯后校

38、正校正原理校正原理u系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的中頻和高頻段增益降低和截止系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的中頻和高頻段增益降低和截止頻率頻率 c減小，從而有可能使系統(tǒng)獲得足夠大的相位減小，從而有可能使系統(tǒng)獲得足夠大的相位裕度，它不影響頻率特性的低頻段。裕度，它不影響頻率特性的低頻段。校正結(jié)果校正結(jié)果u校正后系統(tǒng)的校正后系統(tǒng)的相角裕度增加，但是相角裕度增加，但是截止頻率會減小，截止頻率會減小，瞬態(tài)響應(yīng)的速度要變慢瞬態(tài)響應(yīng)的速度要變慢。u在截止頻率處在截止頻率處 c ，滯后校正網(wǎng)絡(luò)會產(chǎn)生一定的相角，滯后校正網(wǎng)絡(luò)會產(chǎn)生一定的相角滯后量。為了使這個(gè)滯后角盡可能地小，理論上總滯后量。為了使這個(gè)滯后角盡可能地小，理論上總希望希望

39、Gc(s)的兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率的兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率 1 、 22 比比 c越小越好，越小越好，但考慮物理實(shí)現(xiàn)上的可行性，一般取但考慮物理實(shí)現(xiàn)上的可行性，一般取210.25 0.1cbT設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：1）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開環(huán)增益）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開環(huán)增益K2）繪制開環(huán)傳函的對數(shù)頻率曲線，確定待校正系）繪制開環(huán)傳函的對數(shù)頻率曲線，確定待校正系統(tǒng)的截止頻率統(tǒng)的截止頻率 、相角裕度、相角裕度 和幅值裕度和幅值裕度cdBh3）根據(jù)）根據(jù) 要求，選擇校正后系統(tǒng)的截止頻率要求，選擇校正后系統(tǒng)的截止頻率c考慮到滯后校正網(wǎng)絡(luò)在新的截止頻率考慮到滯后校正網(wǎng)絡(luò)在新的截止頻率 處產(chǎn)生一處產(chǎn)生一定的相角滯后定的相

40、角滯后 ，因此下式成立因此下式成立c()cc ()()()0occccc ， 為指標(biāo)要求的值為指標(biāo)要求的值如何計(jì)算如何計(jì)算c5）根據(jù)下式確定滯后網(wǎng)絡(luò)的）根據(jù)下式確定滯后網(wǎng)絡(luò)的b和和T20lg()0cbL10.1cbT6）驗(yàn)算指標(biāo)是否符合要求）驗(yàn)算指標(biāo)是否符合要求()6cc 在在 確定之前，取確定之前，取c于是，得于是，得0()6c 根據(jù)根據(jù) 的計(jì)算公式或曲線確定的計(jì)算公式或曲線確定()c c()()ccc 確定開環(huán)增益確定開環(huán)增益K穩(wěn)態(tài)誤差的要求穩(wěn)態(tài)誤差的要求畫出未校正系統(tǒng)的波特圖畫出未校正系統(tǒng)的波特圖,并求并求c)(dBh已校正系統(tǒng)的截止頻率已校正系統(tǒng)的截止頻率c()()ccc 確定滯后網(wǎng)絡(luò)

41、參數(shù)確定滯后網(wǎng)絡(luò)參數(shù)b和和T 20lg()0cbL10.1cbT結(jié)束結(jié)束驗(yàn)算已校正系統(tǒng)的相位裕度和幅值裕度驗(yàn)算已校正系統(tǒng)的相位裕度和幅值裕度 -)12 .0)(11 .0(sssK)(sC)(sR【例例2】設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置，要求校正后的系統(tǒng)靜態(tài)速，要求校正后的系統(tǒng)靜態(tài)速度速度誤差系數(shù)等于度速度誤差系數(shù)等于30s-140 , 10,2.3chdB解：解：1）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求確定開環(huán)增益）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求確定開環(huán)增益待校正系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為待校正系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為)12 .0)(11 .0(30)(ssssG30)(lim0KssGKsv2）由圖或計(jì)算）由圖或計(jì)算得待校正系統(tǒng)得待校

42、正系統(tǒng)相角裕度相角裕度-60-40-200204060Magnitude (dB)10-1100101102-270-225-180-135-90Phase (deg)例6.3.2滯后校正Frequency (rad/sec)20406090(0.1)(0.2)27.640ccarctgarctg 截止頻率截止頻率12cc截止頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大截止頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求于要求原系統(tǒng)不穩(wěn)定，相角裕度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于要求原系統(tǒng)不穩(wěn)定，相角裕度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于要求采用超前校正是否可行采用超前校正是否可行？待校正系統(tǒng)待校正系統(tǒng)Bode圖圖3）采用滯后校正）采用滯后校正)12 .0)(11 .0(30)(ssssG90(0.1)(0

43、.2)ccarctgarctg40()()ccc 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求()6cc 假設(shè)假設(shè)根據(jù)根據(jù)()()46ccc 又根據(jù)待校正系統(tǒng)，有又根據(jù)待校正系統(tǒng)，有10-1100101-20020406080100截 止 頻 率 (rad)相角裕度相 角 裕 度 與 截 止 頻 率 關(guān) 系X: 2.683Y: 46.7704690(0.1)(0.2)ccarctgarctg根據(jù)根據(jù)c的函數(shù)關(guān)系繪的函數(shù)關(guān)系繪制曲線制曲線46當(dāng)當(dāng)由曲線得由曲線得2.7c2.3c指標(biāo)要求指標(biāo)要求2.7c故取故取亦可計(jì)算得出亦可計(jì)算得出2.7c2.7c20lg()0cbL10.1cbT代入下式代入下式4109. 0Tb所以，滯

44、后校正網(wǎng)絡(luò)為所以，滯后校正網(wǎng)絡(luò)為ssTsbTssGc4117 . 3111)(時(shí)時(shí)()20 lg()21ccLG jdB)12 .0)(11 .0(30)(ssssG)141)(12 .0)(11 .0()17 .3(30)()(ssssssGsGc校正后的系統(tǒng)開環(huán)傳函為校正后的系統(tǒng)開環(huán)傳函為驗(yàn)算是否滿足指標(biāo)要求驗(yàn)算是否滿足指標(biāo)要求09.0b()0.1(1)ccarctgb ()5.2cc ()()41.3cccG jGj 校正后系統(tǒng)的相角裕度為校正后系統(tǒng)的相角裕度為40滿足要求滿足要求)141)(12 .0)(11 .0()17 .3(30)()(ssssssGsGc-100-50050Ma

45、gnitude (dB)10-1100101102-270-180-900Phase (deg)例6.3.2滯后校正Frequency (rad/sec)校正前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)校正后校正后校正后2.7c41.36.8x10.5dBhdB滿足指標(biāo)滿足指標(biāo)要求要求另外另外)12 .0)(11 .0(30)(ssssG時(shí)域響應(yīng)對比時(shí)域響應(yīng)對比30)12 .0)(11 .0(30)(0ssss)141)(12 .0)(11 .0()17 .3(30)()(ssssssGsGc)17 .3(30)141)(12 .0)(11 .0()17 .3(30)(sssssss原系統(tǒng)原系統(tǒng)校正后系統(tǒng)校正后系統(tǒng)012345

46、6-400-2000200400600例6.3.2 單位階躍響應(yīng)Time (sec)Amplitude校正前例6.3.2 單位階躍響應(yīng)Time (sec)Amplitude012345600.20.40.60.811.21.4校正后原系統(tǒng)不穩(wěn)定原系統(tǒng)不穩(wěn)定校正后系統(tǒng)穩(wěn)定校正后系統(tǒng)穩(wěn)定保持原有的已滿足要求的動(dòng)態(tài)性能不變，而保持原有的已滿足要求的動(dòng)態(tài)性能不變，而用以提高系統(tǒng)的開環(huán)增益，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤用以提高系統(tǒng)的開環(huán)增益，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。差。 在系統(tǒng)響應(yīng)速度要求不高而抑制噪聲電平性在系統(tǒng)響應(yīng)速度要求不高而抑制噪聲電平性能要求較高的情況下，可考慮采用串聯(lián)滯后校能要求較高的情況下，可考慮采用串聯(lián)

47、滯后校正。正。注意注意：滯后網(wǎng)絡(luò)的最大滯后角應(yīng)避免發(fā)生在系滯后網(wǎng)絡(luò)的最大滯后角應(yīng)避免發(fā)生在系統(tǒng)截止頻率附近。統(tǒng)截止頻率附近。滯后校正的應(yīng)用場合滯后校正的應(yīng)用場合串聯(lián)超前校正與串聯(lián)滯后校正的區(qū)別串聯(lián)超前校正與串聯(lián)滯后校正的區(qū)別1）超前校正利用超前網(wǎng)絡(luò)的超前校正利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前相角超前特性，提升特性，提升幅相曲線，從而增大相角裕度；滯后校正利用幅相曲線，從而增大相角裕度；滯后校正利用滯后網(wǎng)絡(luò)的滯后網(wǎng)絡(luò)的高頻衰減高頻衰減特性，降低幅頻曲線，從特性，降低幅頻曲線，從而增大相角裕度而增大相角裕度2) 超前校正要求附加增益，而滯后校正不需要附超前校正要求附加增益，而滯后校正不需要附加增益加增益3）對于同一系統(tǒng)，采用超前校正的帶寬大于采用）對于同一系統(tǒng)，采用超前校正的帶寬大于采用滯后校正的帶寬，因?yàn)槌靶Ｕ郎笮Ｕ?/p>