麻省理工学院：《自动控制原理》课程教学资源（课件讲义）第24讲 校正装置的设计

16.06第24讲 校正装置的设计 Karen willcox 2003.10.30 今天的主题 1、超前校正装置的设计 、滞后校正装置的设计 阅读:66,6.7



   
 


  

1超前校正装置的设计 已知如下系统: 其中 考虑零极点图:

   

超前校正装置可改善系统的稳定性。 在A点,被控对象的相角 在A2点,被控对象的相角+校正装置的相角 被控对象的相角 因此,校正装置必须进行补偿 由这个三角形,我们可知 现在,我们可以建立一个设计步骤。 2设计步骤 讲义上共分7步

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这里插入超前设计步骤

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3超前校正装置的设计实例 (s+2 设计G(s)以满足如下的闭环性能指标 (i)主导时间常数为0.25秒 (ⅱ)阶跃响应的超调量≈16%




   
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步骤1 由性能指标 因此,主导模态的闭环极点位于 ●步骤2角条件: 步骤3 将零点配置在-4


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步骤4 tan 46.1 步骤5 模条件: K


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步骤6 GG 回路增益,K= PO= 第三个极点位于 步骤7 PO.(超调量)太大了。 向左移动极点和零点,再试一次


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4滞后校正装置的设计 滞后校正装置的传递函数和超前校正装置相同,但是z>P,因 此极点比零点更加靠近原点。 超前校正装置可改善系统的稳定性,而滞后校正装置通常用来 校正装置的传递函数是: 画出零极点图: 增加原点附近且远离闭环期望极点的零一极点对(偶极子),始 于期望极点的向量(s+z)和(S+p)几乎可以相消,从而对向量相角 的影响很小。因此,根轨迹在感兴趣的区域只有微小的变化

 


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既然根轨迹基本不变的话,为什么要采用这种补偿方式呢?考虑 校正装置的传递函数: G2(s) 根轨迹增益是 用于稳态误差计算的增益是 通过将极点配置在比零点离原点更近的地方,我们可以 但是这样我们就有一个离原点很近的闭环极点(一个迟钝极 点)!这没有关系,因为

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