串联滞后超前校正

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,串联滞后-超前校正的基本思想是，利用校正装置的超前部分来增大系统的相位裕度，以改善其动态性能；利用它的滞后部分来改善系统的静态性能，两者分工明确，相辅相成。,6.5 串联滞后-超前校正,(基于频率特性法),这种校正方法兼有滞后校正和超前校正的优点，即已校正系统响应速度快，超调量小，抑制高频噪声的性能也较好。当未校正系统不稳定，且对校正后的系统的动态和静态性能(响应速度、相位裕度和稳态误差)均有较高要求时，显然，仅采用上述超前校正或滞后校正，均难以达到预期的校正效果。此时宜采用串联滞后-超前校正。,1,绘制未校正系统的对数幅频特性，求出未校正系统的截止频率,c,、,相位裕度,及幅值裕度,h,；,使中频段斜率为-20dB/dec ，确定,b,。通常，,在未校正系统对数幅频特性上，选择斜率从,-20dB/dec 变为-40dB/dec的转折频率作为校正网络超前部分的转折频率,b,。,这种选法可以降低已校正系统的阶次，且可保证中频区斜率为-20dB/dec，并占据较宽的频带。,串联滞后-超前校正的设计步骤如下：,根据稳态性能要求，确定开环增益,K,；,-,b,-,b,-,a,-,a,/,j,0,2,求出衰减因子,1/,。,滞后,-,超前网络的最大幅值衰减量,超前部分在 处贡献的幅值,根据响应速度要求，选择校正后系统的开环截止频率 。,未校正系统在 处的幅值量,根据等式,根据相角裕度要求，估算校正网络滞后部分的转折频率,a,。,校验已校正系统的各项性能指标。,3,作未校正系统对数幅频特性渐近曲线，如图,6-22所示。由图得未校正系统截止频率,c,=4.47rad/s,，相位裕度,=-16.6,。,解：,确定开环增益,K,=,K,v,=20,例 6-5 设某单位反馈系统，其开环传递函数,要求,K,v,=20(1/s)，相位裕度,=50,，调节时间,t,s,不超过,4s，试,设计串联滞后-超前校正装置，使系统满足性能指标要求。,c,=4.47rad/s,原系统不稳定，不能满足性能指标要求。,4,在未校正系统对数幅频特性上，选择斜率从,-20dB/dec 变为-40dB/dec的转折频率作为校正网络超前部分的转折频率：,b,=1,。,根据响应速度要求，选择校正后系统的开环截止频率 。,根据等式,试选取,5,此时，滞后,-,超前校正网络的传递函数可写为,根据相角裕度要求，估算校正网络滞后部分的转折频率,a,。,校正后系统的开环传递函数,6,校正后系统的相角裕度,求得,滞后,-,超前校正网络的传递函数,校正后系统的开环传递函数,7,满足系统的稳态、动态性能指标要求。,校验已校正系统的各项性能指标。,静态速度误差系数,K,v,=20(1/s),相角裕度,调节时间,8,h,9,系统校正前的单位阶跃响应,系统校正后的单位阶跃响应,10,