《相位滞后校正》PPT课件.ppt

第7章 线性系统的设计方法7.3 基于伯德图的系统校正 相位滞后校正,相位滞后校正装置及其传递函数,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,Bode图,频率特性的主要特点是：,所有频率下相频特性为负值(滞后),当b 确定后,在w1/(bT)后的最大幅值衰减为 L=20lgb,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,基于伯德图的滞后校正方法,滞后校正的主要作用是在中高频段造成衰减，从而使系统获得足够的相位裕量。,Gc为校正装置，G为对象。,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,基于伯德图的滞后校正方法,滞后校正装置的步骤如下：,求出满足稳态性能指标的开环增益K 值；,根据求出的K 值，画出校正前的Bode图，确定此时的幅值穿越频率wc1和相位裕量g1；,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,选择一新的幅值穿越频率点wc2，使得在w=wc2处原系统的相位滞后量为：,g0 为系统期望的相角裕量。,此式实际就是由相角裕量定义式得到,求出校正网络中的b 值。为使校正后系统的幅值穿越频率为wc2，必须把原系统在wc2的幅值L(wc2)衰减到0dB，即当相位滞后校正网络起作用后应使得,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,选择校正网络零点,理论上 选得越小越好，但物理实现带来具体困难，所以一般选 在wc2的 倍频处即可。,当 确定后，也可确定，于是,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,画出校正后的Bode图，确定此时的幅值穿越频率wc2和相位裕量g2，校验系统的性能指标。一定要校验，不满足重做。,求出校正装置的参数。,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,例：已知一单位反馈系统的开环传递函数为 试设计一个相位滞后校正装置满足:相位裕量大于45；对单位速度函数输入，输出的稳态误差小于或等于 0.01rad。,解：对型系统ess=R/Kv，现R=1,要求，即,画出Kg=1时未校正系统Bode图，确定此时的wc1和g。,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,令L(w)=0,若按折线计算,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,选择一新的幅值穿越频率点wc2，使得在w=wc2处原系统的相位滞后量为：,在wc2=21，原系统在wc2的幅值L(wc2),7.3 基于伯德图的相位滞后校正,选择校正网络零点,画出校正后的Bode图，确定此时的幅值穿越频率wc2和相位裕量g2，校验系统的性能指标。此时,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,相位滞后校正对系统的影响和限制,影响：,改善了系统的相位裕量g，提高了系统的相对稳定性；上升时间等增大，降低了系统的快速性；高频衰减相对增强，有利于抑制高频干扰,限制：当系统在低频段相频特性上找不到满足系统相位裕 量点时，不能用相位滞后校正。,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,相位超前和相位滞后校正小结,希望一个快的响应，就应采用超前校正。需要抑制干扰及噪声的情况下，应采用滞后校正。,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,改善相对稳定性，通常采用超前校正；而改善系统的稳态性能，通常采用滞后校正。（比例积分校正）,7.3 基于伯德图的相位滞后校正,