超前滞后控制器的校正

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1、超前滞后控制器的参数整定串联超前校正应用：一般用于稳态精度基本满足要求，但动态性能较差的系统。基本原理：利用超前网络或PD控制器的相角超前特性。关键技术：正确地将超前网络的交接频率1/αT和1/T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。超前校正控制器的设计根据稳态误差要求，确定开环增益K；根据已确定的开环增益，画出待校正系统的对数频率特性曲线，并计算稳定裕度和截止频率；根据截止频率的要求，计算超前网络参数α和T。在本步

2、骤中，关键是选择最大超前角频率等于要求的系统截止频率，即，以保证系统的响应速度，并充分利用网络的相角超前特性。成立的条件是α,根据T超前校正控制器的设计步骤验证已校正系统的相角裕度和幅值裕度是否满足要求。若不满足条件，返回上一步，一般使值增大。设计指标：稳态误差与相角裕度（或截止频率）校正原则：将超前校正网络的最大超前角频率ωm正好位于校正后系统的截止频率处。单位负反馈系统的开环传递函数为：设计指标：（1）系统在单位速度输入作用下的稳态误差≤0.1；（2）开环系统截止频率ωc"≥4.4rad/s；（3）相位裕量γ"

3、≥45°；（4）幅值裕量h"≥10dB；试设计串联无源校正装置。例：解：1）按稳态误差要求，确定开环增益K2）画出待校正系统的对数频率特性曲线[-20][-40]3）根据待校正系统的性能及设计要求，选择串联超前校正装置[-20][-40]2.28.84）验证已校正系统的相角裕度和幅值裕度是否满足要求[-20][-40]全部性能指标满足设计要求串联滞后校正应用：1)对系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的场合；2）若待校正系统已具备满意的动态特性，而稳态性能不满足指标要求，也可采用串联滞后校正来提高稳态精度

4、，同时保持其动态特性基本不变。基本原理：利用滞后网络或PI控制器的高频衰减特性，使已校正系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。因此，滞后校正网络的最大滞后角应避免出现在系统截止频率附近。关键技术：选择参数β和T以及校正装置放置的位置。滞后校正控制器的设计根据稳态误差要求，确定开环增益K；根据已确定的开环增益，画出待校正系统的对数频率特性曲线，并计算稳定裕度和截止频率；根据相角裕度要求选择已校正系统的截止频率，要考虑滞后网络在新的截止频率处会产生一定的相角滞后；根据下述关系式确定滞后网络参数β和T；验证已校正系统

5、的相角裕度和幅值裕度是否满足要求。设计指标：稳态误差与相角裕度（或截止频率）频域法设计滞后网络的步骤例：单位负反馈系统的开环传递函数为：设计指标：（1）校正后系统的静态速度误差系数Kv=30；（2）开环系统截止频率ωc"≥2.3rad/s；（3）相位裕量γ"≥40°；（4）幅值裕量h"≥10dB；试设计串联校正装置。解：1）按稳态误差要求，确定开环增益K2）画出待校正系统的对数频率特性曲线[-20][-60][-40]29.553）根据待校正系统的性能及设计要求，选择串联滞后校正装置[-20][-60][-40]5

6、2.7[-20][-40]0.270.0244）验证已校正系统的相角裕度和幅值裕度是否满足要求[-20][-60][-40]52.7全部性能指标满足设计要求谢谢！