5.7控制系统设计的初步概念)11.0)(12.0(10)(motordc++=ssssG:10-1100101102-270-225-180-135-90System:sysFrequency(rad/sec):5.68Phase(deg):-168Phase(deg)BodeDiagramFrequency(rad/sec)-80-60-40-2002040System:sysFrequency(rad/sec):5.68Magnitude(dB):0.086Magnitude(dB)12γ=o5.68cω=0510152000.20.40.60.811.21.41.61.8StepResponseTime(sec)Amplitude70%pσ=1.系统校正(补偿):在系统分析的基础上,引入某些参数可以根据需要而改变的辅助装置,来改善系统的性能,这里所用的辅助装置又叫校正(补偿)装置。校正装置在系统中的连接方式可分为:•串联校正•反馈校正•前馈校正–(1)串联校正§因前部信号的功率较小,为了减少校正装置的输出功率,以降低成本和功耗,常将串联校正装置安置在前向通道的前端。§串联校正从设计到实现均较简单,是设计中最常使用的。+−()Rs()Cs()Gs)(sGc)(sH–(2)反馈校正§反馈校正的信号是从高功率点传向低功率点,不需附加放大器。适当选择校正回路增益,可使校正后性能主要决定于校正装置,与被包围的系统固有部分特性无关。§反馈校正可抑制系统参数波动及非线性因素对系统性能的影响§反馈校正的设计相对较为复杂。1()Gs2()Gs()cGs()Hs()Rs()Cs++−−–(3)前馈校正§可分成按给定的前馈校正以及按扰动的前馈校正,如图所示。§前馈校正由于其输入取自闭环外,不影响系统的闭环特征方程§前馈校正是基于开环补偿的办法来提高系统的精度,一般不单独使用,总和其他校正方式结合构成复合控制系统,以满足高要求系统的需要。()Cs++++()Ns()Es2()Gs1()Gs()cGs()nGs()Hs+−1()Gs()cGs()Hs()Cs+++−2()Gs()Rs2.用频率法校正的特点用频率法校正控制系统,主要是改变频率特性形状,使之具有合适的高频、中频、低频特性和稳定裕量,以得到满意的闭环品质。在初步设计时,常常采用波德图来校正系统。•需要校正的几种基本类型①增加低频增益②改善中频段特性③兼有前两种补偿三个频段的概念中频段高频段低频段ωcω()LωdB20dB/20/ccvdecvKdBdecωγω−低频段斜率-代表系统型别为,代表系统开环增益,反映系统稳态性能;中频段穿越频率处的斜率反映系统稳定性经验表明穿越最好,在相位裕度一定的情况下反映系统响应速度;高频段对系统性能指标影响不大,反应系统抗高频干扰能力。5.8.1比例(P-proportional)控制器)(sR)(sE)(sC)(0sG)(sGc)(sMpcKsG=)(为单位阶跃信号,输入例:)(1)(00trTsKsG+=0000010001011()11...