《自动控制原理》课程教学资源（课件讲稿）第6章 控制系统的校正_6.2 常用校正装置及其特性

ANDONG UNIVERSITY OF TECHINOLOGY 1956 6.2常用校正装置及其特性 山东理工大学 电气与电子工程学院 自动化系

电气与电子工程学院 自动化系 6.2 常用校正装置及其特性

本节主要内容 第六章系统校正 超前校正装置 3 滞后一超前 校正装置 2 滞后校正装置

本节主要内容 1 2 3 超前校正装置 滞后校正装置 滞后—超前 校正装置 第六章 系统校正

7修 6.2.1 超前校正装置 第一部分

6.2.1 超前校正装置 第一部分

第六章系统校正 6.2.1超前校正装置 超前校正又称微分校正。超前校正装置既可用无源网络 组成，又可用由运算放大器加入适当电路的有源网络组成。 1、无源超前网络： Z, R G(s)= Z1+Z2 R11+R Cs RCs+1 R+R R R,Cs+1 R+R

6.2.1 超前校正装置 超前校正又称微分校正。超前校正装置既可用无源网络 组成，又可用由运算放大器加入适当电路的有源网络组成。 1、无源超前网络： 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 ( ) 1 / / 1 1 c Z R G s Z Z R R Cs R R Cs R R R R Cs R R          Z1 Z2 第六章 系统校正

R R R,Cs+1 第六章系统校正 G(s)= Z1+Z2 R+RR RCs+1 R+R 设a= R<1,T=RC R+R 则G.6)=a T+1 aTs +1 1 主导作用 乃+1 S+ ( T S-Z aTs +1 1 S+ s-p aT 7<=7 (a<)

2 1 1 2 1 R T R C R R      设 ，   1 1 z p 1 T T   且      第六章 系统校正 主导作用 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 1 ( ) 1 / / 1 c Z R R R Cs G s Z Z R R R R R R Cs Cs R R            s p s z T s T s Ts Ts G s c             1 1 1 1 1   1 1    Ts Ts G s c  则 

第六章系统校正 .G(s)= Ts+1 aTs+1 对数频率特性：L.(o)=201g+20lgV1+o2T2-20lgV1+ao2T2 装断谈率一0 0 相位超前，故称超前校正装置

对数频率特性： 相位超前，故称超前校正装置。 1 1 ( ) tan tan c  T T     转折频率: 1 2 1 1 T T    ＝  ＝ 特点: 0 ( ) 0 c    ，   2 2 2 2 2 ( ) 20lg 20lg 1 -20lg 1 L c      T   T 1 ( ) 1 c Ts G s Ts       第六章 系统校正

L(odBl P(@)=tan@T-tan aoT 10吧a do 20 20lg4 =0 do -11- 求得0。=7'号 m=tan 2va 显然，0m=√o,⊙，为两个转折频率o和0，的几何中点。 且有= 1-sinem, 此时，L(om)=10lga 1+sinm

1 1 ( ) tan tan c  T T     0 d d   令  求得 1 1 1 tan 2 m m T         ，  显然，m = 12，为两个转折频率1和2的几何中点。 1 sin , 1 sin m m       且有 此时，Lc  m  10lg

3)实用方式： L()/dB Ts+1 .G(S)= (a<1) aTs+1 [+201 0 1/T I(aT) G 因此，串入系统会使减小，e增加。 实用中可增加一个放大系数等于1/α的 4P() 放大器，则有： Pm G.s)= Ts+1 m 2 aTs +1 补偿后无源超前网络的Bode图. 1- 且L.(om)=10log Pm tan-

3）实用方式： 因此，串入系统会使K减小，ess增加。 实用中可增加一个放大系数等于1/α的 放大器，则有： 1 ( ) ( 1) 1 c Ts G s Ts           1 1 1 c T s s G  Ts    1 ( ) 10log , Lc m  且  1 1 1 tan 2 m m T         ， 

第六章系统校正 >关于参数a: L()/dB .'0C= 1-sinOm 1+sinPm +201 201ga 10lg 0 所以，Pm仅与C值有关。0值选得越小 L/7 /(T) 4P() 则超前网络的微分作用越强，网络提供的最 大超前相角Pm也就越大，但随之而来的副 @m 作用是干扰也会增大。通常，为了使系统保 补偿后无源超前网络的Bode图， 持较高的信噪比，实际应用中，≥0.05

1 sin 1 sin m m        所以， 仅与 值有关。 值选得越小， 则超前网络的微分作用越强，网络提供的最 大超前相角 也就越大，但随之而来的副 作用是干扰也会增大。通常，为了使系统保 持较高的信噪比，实际应用中，  0.05 。  m    m Ø 关于参数  ： 第六章 系统校正

R2 R: 2、有源超前网络： 有源超前网络通常由运算 R R 放大器组成。 传函：G.(o)=K7+ Ro Ts+1 其中 K=B+飞 R L(@)t dB [+20] RR -+R)C R+ T=RC T>T 若适当选择电阻值，使R2+R3=R1,则K=1

2、有源超前网络： 有源超前网络通常由运算 放大器组成。 其中： 若适当选择电阻值，使R2+R3=R1，则Kc=1。 0 [+20]  L() dB 1 ( ) 1 c c s G s K Ts     传函： 2 3 1 2 3 4 2 3 4 ( ) c R R K R R R R C R R T R C T         