第六章 自動(dòng)控制系統(tǒng)的校正4_2

1、§6.5 串聯(lián)校正裝置的期望對(duì)數(shù)頻率特性設(shè)計(jì)法,,,典型系統(tǒng)的期望對(duì)數(shù)幅頻特性,1.二階期望特性,二階期望特性指標(biāo),開(kāi)環(huán)頻域指標(biāo) ?c = ?2 /2,閉環(huán)時(shí)域指標(biāo),二階期望特性法校正步驟,作原系統(tǒng)的伯德圖L0 (?),根據(jù)性能指標(biāo)的要求作期望特性的 L (?),兩特性的伯德圖相減，即得校正裝置的伯 德圖Lc (?),例： 已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) 要求： Kv ≥ 5，ts < 0.3秒，試用二階期望

2、頻率特性法作校正。,解：1. 作固有特性 L0(ω),2. 作二階期望的 L(ω)并求G(s),3. 求取校正裝置,,15,,-1,-2,,,,3.四階期望特性法校正,二階期望特性至四階期望特性的演變,,,,,,,-2,-1,-3,四階期望特性的特點(diǎn),高頻段衰減率為 -3，抑制高頻噪聲， 轉(zhuǎn)折位置由?4來(lái)調(diào)節(jié)。,斜率變化為1-2-1-2-3型,初始段斜率為 -1， 階躍響應(yīng)無(wú)差，有差 跟蹤速度信號(hào)，,中頻段穿越斜率為 -1

3、， 調(diào)節(jié)?2 ?3 來(lái)調(diào)節(jié)中頻段寬度 h ，動(dòng)態(tài)性好。,四階期望特性法校正步驟,作原系統(tǒng)的伯德圖L0 (?),根據(jù)給定的穩(wěn)態(tài)精度Kv ，作期望特性的 低頻段,依照給定的調(diào)節(jié)時(shí)間 ts ，估算開(kāi)環(huán)截止 頻率?c,依照性能指標(biāo)確定中頻段寬度,給定開(kāi)環(huán)相角裕量,給定時(shí)域性能指標(biāo),確定高頻段轉(zhuǎn)折頻率,由ω2作一條斜率為-2的直線(xiàn)，與低頻段的 相交點(diǎn)即為ω1,將圖中兩特性相減，即得校正裝置特性L(fǎng)c(?),校驗(yàn),例(6-11)： 已

4、知系統(tǒng)的固有特性為要求：(1) Kv > 200 s-1 (2) ， ts< 0.5 s用四階期望特性法作系統(tǒng)校正。,解：1. 作固有特性 L0(ω),2. 根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能要求，確定期望頻率特性低頻段高度,3.估算開(kāi)環(huán)截止頻率?c,取,4.確定中頻段寬度,5.確定高頻段轉(zhuǎn)折頻率,6.確定低、中頻連接段轉(zhuǎn)折頻率ω1,7.確定校正裝置傳函,8.校驗(yàn),,

5、,,,20,,4,,100,,,,,,,,,四階期望特性校正法討論,開(kāi)環(huán)放大系數(shù)調(diào)整,系統(tǒng)類(lèi)型的調(diào)整,中頻段斜率與中頻段寬度,各轉(zhuǎn)折頻率小范圍調(diào)整對(duì) ?c 的影響,ω1,ω4同時(shí)向相反方向調(diào)整時(shí)，原相位裕度基本不變,ω2 ,ω3同時(shí)向相同方向調(diào)整時(shí)，原相位裕度基本不變,Ex：已知二階系統(tǒng)校正前后的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示,寫(xiě)出校正前、后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；寫(xiě)出校正前、后系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；寫(xiě)出校正前、后系統(tǒng)的頻率域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；在圖