滯后超前校正課件

串聯(lián)校正方法201307010528韓蓉串聯(lián)校正方法201307010528韓蓉串聯(lián)校正裝置介紹01串聯(lián)校正裝置介紹012023/8/7-R(s)Y(s)E(s)校正裝置Gc(s)串接在前向通道中超前校正：滯后校正：滯后超前校正：串聯(lián)校正2023/7/31-R(s)Y(s)E(s)校正裝置Gc(s00°作用：利用相角超前特性增大相角裕量，利用正斜率幅頻特性增大截止頻率，從而改善暫態(tài)性能。兩種校正思路：按相角裕量，或按提升幅值以增大ωc超前校正00°作用：利用相角超前特性增大相角裕量，利用正斜率幅頻特性0°-90°0作用：利用幅值衰減特性，使截止頻率下降，從而增大穩(wěn)定裕量，改善響應(yīng)的平穩(wěn)性，但快速性降低。滯后校正0°-90°0作用：利用幅值衰減特性，使截止頻率下降，從而增00°-90°90°-20dB/dec20dB/dec作用：利用超前校正增大γ，利用滯后校正的幅值衰減特性使ωc滿足要求。超前滯后校正00°-90°90°-20dB/dec20dB/dec作用：開環(huán)對數(shù)幅頻特性與閉環(huán)系統(tǒng)性能低頻段決定穩(wěn)態(tài)性能L(ω)-40dB/dec-40dB/decωc-20dB/dec低頻段決定開環(huán)系統(tǒng)的積分環(huán)節(jié)數(shù)和開環(huán)放大系數(shù)決定穩(wěn)態(tài)誤差開環(huán)對數(shù)幅頻特性與閉環(huán)系統(tǒng)性能低頻段決定穩(wěn)態(tài)性能L(ω)-4中頻段決定暫態(tài)性能：保證穩(wěn)定裕量和恰當(dāng)?shù)慕刂诡l率L(ω)-40dB/dec-40dB/dec-20dB/decω2ω3ωc-20dB/dech中頻寬穩(wěn)定裕量?↑平穩(wěn)性↑；截止頻率ω（幅穿頻率）↑快速性↑，但抗高頻干擾能力↓最小相位系統(tǒng)較理想的中頻段中頻段決定暫態(tài)性能：保證穩(wěn)定裕量和恰當(dāng)?shù)慕刂诡l率L(ω)-4高頻段決定系統(tǒng)抑制高頻噪聲的能力高頻段高頻段衰減越快，抗高頻噪聲能力越強(qiáng)；但會使穩(wěn)定裕量和截止頻率減小，平穩(wěn)性和快速性下降。L(ω)-40dB/dec-40dB/dec-20dB/decω2ω3ωch-20dB/dec高頻段決定系統(tǒng)抑制高頻噪聲的能力高頻段高頻段衰減越快，抗02?？碱}型02?？碱}型例題Step01Step02已知一單位反饋最小相位控制系統(tǒng)，其固定不變部分傳遞函數(shù)G0(s)和串聯(lián)校正裝置Gc(s)分別如圖所示。要求：寫出校正前后各系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)分析各Gc(s)對系統(tǒng)的作用，并比較其優(yōu)缺點L(ω)-20dB/dec-40dB/dec10-20dB/dec0dB/dec00.5200.1ωL(ω)+20dB/dec-40dB/dec20-20dB/dec0dB/dec101000.1ω（1）（2）超前校正滯后校正例題Step01Step02已知一單位反饋最小相位控制系解答（1）寫出校正前后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。（2）分析各Gc(s)對系統(tǒng)的作用，并比較其優(yōu)缺點解答（1）寫出校正前后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。（2）分析各Gc(解答畫出伯德圖L0LcLφ0φcφ??ω0ω超前校正解答畫出伯德圖L0LcLφ0φcφ??ω0ω超前校正解答單位階躍響應(yīng)校正前：校正后：校正前校正后超前校正解答單位階躍響應(yīng)校正前：校正前校正后超前校正解答超前校正作用及優(yōu)缺點：利用相角超前特性來提高，使系統(tǒng)的相位裕量?增加，σ%減小，可提高系統(tǒng)的快速性，改善動態(tài)性能，但抗高頻干擾能力較弱L0LcLφ0φcφ??ω0ω解答超前校正作用及優(yōu)缺點：L0LcLφ0φcφ??ω0ω解答L0LcLφ0φcφ??ω0ω滯后校正畫出伯德圖解答L0LcLφ0φcφ??ω0ω滯后校正畫出伯德圖解答單位階躍響應(yīng)校正前：校正后：校正前校正后滯后校正解答單位階躍響應(yīng)校正前：校正前校正后滯后校正解答L0LcLφ0φcφ??ω0ω滯后校正作用及優(yōu)缺點：利用高頻衰減特性來減小，使系統(tǒng)的相位裕量?增加，σ%減小，可抑制高頻噪聲，但不利于系統(tǒng)的快速性解答L0LcLφ0φcφ??ω0ω滯后校正作用及優(yōu)缺點：伯德圖與系統(tǒng)動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性的關(guān)系1、在分析控制系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅相頻率特性時，習(xí)慣上將頻率范圍分為三個頻段：低頻段、中頻段和高頻段。2、低頻段反映了控制系統(tǒng)的靜態(tài)特性。低頻段決定了系統(tǒng)的型別和靜態(tài)誤差系數(shù)，也就決定了系統(tǒng)響應(yīng)輸入信號時是否存在誤差，以及穩(wěn)態(tài)誤差的大小。3、中頻段反映了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)特性。中頻段的斜率和寬度反映系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)中的平穩(wěn)性，增益穿越頻率ωc的大小反映快速性。ωc越大，系統(tǒng)頻帶越寬，慣性越小，調(diào)整時間越短。相位裕量則與超調(diào)量成反比關(guān)系。4、高頻段則主要反映了系統(tǒng)的抗干擾能力，對動