自動(dòng)控制系統的設計--基于頻率法的串聯(lián)校正設計
不難看出,遲后校正的不足之處是:校正后系統的剪切頻率ωc會(huì )減小,頻帶變窄,瞬態(tài)響應速度變慢;同時(shí),在剪切頻率ωc處,遲后校正網(wǎng)絡(luò )會(huì )產(chǎn)生一定的相角遲后量。為此,應盡可能地減少遲后角。理論上可選取 的兩個(gè)轉折頻率ω1 、ω2比
ωc越小越好,但考慮到物理實(shí)現上的可行性,一般取ω2=1/T=ωc/5 ~ωc/10為宜。
根據上述分析,用頻率法對系統進(jìn)行遲后校正的一般步驟為:
1)根據給定靜態(tài)誤差系數的要求,計算系統的開(kāi)環(huán)增益K。并畫(huà)出未校正系統的伯德圖,求出相應的相位裕量和增益裕量。
2)在已作出的相頻曲線(xiàn)上尋找一個(gè)頻率點(diǎn),要求在該點(diǎn)處的開(kāi)環(huán)頻率特性的相角為:φ=-180°+γ+ε
以這一頻率作為校正后系統的剪切頻率ωc 。上式中,γ為系統所要求的相位裕量,ε是補償因遲后網(wǎng)絡(luò )的引入而在剪切頻率ωc處產(chǎn)生的相位遲后量,工程上可取
ε=5°-10°。
3)設未校正系統在處ωc的幅值等于20lgβ,據此確定遲后網(wǎng)絡(luò )的β值。據此可保證在剪切頻率ωc處,校正后開(kāi)環(huán)系統的幅值為0。
4)選擇遲后校正網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)轉折頻率ω2=1/T=ωc/5 ~ωc/10,則另一個(gè)轉折頻率為ω1=1/βT 。
5)畫(huà)出校正后系統的伯德圖,并求出校正后系統的相位裕量。校核設計指標,如果不滿(mǎn)足要求,則可通過(guò)改變T值,重新設計遲后校正網(wǎng)絡(luò )。
例6—2 設一單位反饋系統的開(kāi)環(huán)傳遞函數為
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