《自动控制基础》课程教学资源（课件讲稿）知识模块6 控制系统的校正 6.3 频率法串联校正

第六章系统校正6.3频率法串联校正频率法校正是经典控制理论中的一种基本校正方法。在大多数情况下，这种方法是在系统开环对数频率特性图（Bode图）上进行的，简单易行，是目前应用最广泛的校正方法。一般来说，用频率法校正系统时，是以频域指标作为设计依据的。如果给出的是时域指标则应根据两类性能指标之间的近似关系，将时域指标转化为频域指标，然后在Bode图上进行校正装置的设计

频率法校正是经典控制理论中的一种基本校正 方法。在大多数情况下，这种方法是在系统开环对 数频率特性图（Bode图）上进行的，简单易行， 是目前应用最广泛的校正方法。 第六章 系统校正 6.3 频率法串联校正 一般来说，用频率法校正系统时，是以频域 指标作为设计依据的。如果给出的是时域指标， 则应根据两类性能指标之间的近似关系，将时域 指标转化为频域指标，然后在Bode图上进行校正 装置的设计

第六章系统校正6.3频率法串联校正6.3.1串联超前校正6.3.2串联滞后校正6.3.3串联滞后-超前校正6.3.4PID校正CURRENO（期望特性法）校正6.3.5串联综合法

6.3 频率法串联校正 6.3.1 串联超前校正 6.3.2 串联滞后校正 6.3.3 串联滞后-超前校正 6.3.4 PID校正 第六章 系统校正 6.3.5 串联综合法（期望特性法）校正

第六章系统校正6.3.1串联超前校正利用超前网络或PD控制器进行串联校正的基本原理，是利用超前网络或PD控制器的相角超前特性。只要正确地将超前网络的转折频率1/T和1/(αT)选在待校正系统截止频率的两旁，并适当选择参数α和T，就可以使已校正系统的截止频率和相角裕度满足性能指标的要求，从而改善闭环系统的动态性能。闭环系统的稳态性能要求，可通过选择已校正系统的开环增益来保证

第六章 系统校正 6.3.1 串联超前校正 利用超前网络或PD控制器进行串联校正的基 本原理，是利用超前网络或PD控制器的相角超前 特性。只要正确地将超前网络的转折频率1/T和 1/(αT)选在待校正系统截止频率的两旁，并适当 选择参数α和 T ，就可以使已校正系统的截止频 率和相角裕度满足性能指标的要求，从而改善闭 环系统的动态性能。闭环系统的稳态性能要求， 可通过选择已校正系统的开环增益来保证

第六章系统校正串联超前校正（续）用频率法设计超前网络的步骤如下：1）根据e.确定K；2）根据K、v绘制原系统的 Lo(の)Po(の)，确定未校正系统的 o,LgiHUR

串联超前校正（续） 第六章 系统校正 用频率法设计超前网络的步骤如下： 1）根据ess确定K； 2）根据K、υ绘制原系统的 ( ) ( ) L0  、 0  ，确定 未校正系统的  0 , Lg0 ；

第六章系统校正串联超前校正（续）dBL1200010p(の)校正前0°CURREN-90°元

校正前 L dB () 0 0    90  0  -40 -20 10 c 串联超前校正（续） 第六章 系统校正

第六章系统校正串联超前校正（续）3）确定の和α:a)若对の。已有要求，则可查到L(o)；取のm=使L（m）=10g一与L（0）之和为0，即可求得α

' a)若对 c 已有要求，则可查到 ( ) ' L0 c ；取 '  m  c 使   1 ( )  10lg Lc m ( ) ' 与 L0 c 之和为 0，即可求得  。 ' 3）确定 c 和  : 串联超前校正（续） 第六章 系统校正

第六章系统校正串联超前校正（续）LdB12010lga0QLo(o)01040p(o)校正前00QCURRENOm-90°一元

校正前 L dB () 0 0    90  0  -40 -20 10 c 串联超前校正（续） 第六章 系统校正  m ' c  ( ) ' L0 c  1 ● 10lg

第六章系统校正串联超前校正（续）b)若对の.未提出要求，则由m=-+△（裕量1-sinΦm5°～10°），求得Φm。则有α=1+sinPm所对应的在Lo）上查出其幅值为-10lgの就是の，且のm=の。CURRE

' b)若对 c 未提出要求，则由  m     0   （裕量 5 ~ 10 ），求得  m 。则有 m m    1 sin 1 sin     在 L0 上查出其幅值为         1 10lg ，所对应的  就是 ' c ，且  m  c ' 。 串联超前校正（续） 第六章 系统校正

第六章系统校正串联超前校正（续）dBL2010lga0QLo(o.)010p()40校正前0°QCURRENOm-90°一元

校正前 L dB () 0 0    90  0  -40 -20 10 c 串联超前校正（续） 第六章 系统校正  m ' c  ( ) ' L0 c  1 ● 10lg

第六章系统校正串联超前校正（续）4) α,=，0m==QT:.0, = Vawm=Vao, 0, =-T+1Ts+1Q:.G.(s)=αTs+1画L.(の)L(の)、 Φ.()、 (の)曲线56检验指标，若不满足再重选一次Pm和①（R、C等）确定电路参数7

4） , 1 1 1 1 2 T T T m      ，  ，  , ' 1   m  c      ' 2 m c   1 1 1 1 ( ) 2 1        Ts Ts s s G s c    5）画 ()、 ()、 ()、() Lc L c 曲线。 6）检验指标，若不满足再重选一次  m 和 c ' 。 7）确定电路参数（R、C等）。 串联超前校正（续） 第六章 系统校正