自动控制原理课件反馈控制系统设计Word文件下载.docx
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8-2控制系统校正的概念
8-3常用校正装置及其特性
8-4用Bode图设计超前校正网络
8-5用Bode图设计滞后校正网络
8-6用根轨迹设计超前校正网络
8-7用根轨迹设计滞后校正网络
8-8PID控制器
8-9控制系统的反馈校正与干扰补偿
8-10控制系统设计综合实例
第十八讲：
校正网络设计
（8-5，8-6单元，2学时）
8-5用Bode图设计滞后校正网络
与超前网络不同，配置滞后网络时，发挥作用的
主要是幅度增益的衰减，而不是滞后相角。
因此，通
常将新剪切频率配置在比零点频率大10倍频程处，在
保证衰减达到20lgb0的同时，也减小了附加的相角
损失。
'
1+bTs1+Ts1
Gs,a1
c'
1+Ts1+aTsb
22222
LωLω20lg1+bTω?
20lg1+Tω
0.1/T1/T1/bT10/bT
ω
20lgb20lgb
-20db
?
0
-45
-90?
1?
1
ωtgbTω?
tgTω
一、设计步骤：
（1）确定开环增益K，以满足对稳态误差的设计
要求。
（2）计算未校正系统的相角裕度，若不满足
设计要求，则继续下面的设计步骤。
（3）按照相角裕度、剪切频率的设计要求,计算
′
预期的剪切频率ωc。
计算预期剪切频率时，应考虑
滞后校正网络可能引起的附加滞后相角。
在通常
情况下，该滞后相角的预留值可取为5o。
（4）配置滞后校正网络的零点，为了确保附
加滞后相角不超过5o，滞后校正网络的零点频
1′
率ω应比预期剪切频率ωc小10倍频程。
zbT
（5）根据预期剪切频率、未校正系统的幅值
c
增益曲线，按下式确定网络参数，保证提供所需
的增益衰减过0dB线。
Lω+20lgb0
oc
（6）计算滞后校正网络的极点ωbω。
pz
二、用Bode图设计滞后校正网络
例题8.3：
控制系统如图所示，若要求：
1、校正后静态速度误差系数等于30s?
2、相角裕度≥40o
幅值裕度≥10db
3、剪切频率≥2.3，试设计串联校正装置。
k
Gs
cs0.1s+10.2s+1
解：
要求。
系统为I型系统，根据误差系数的要求，取:
kk30
v
（2）
Bode图，可以得到未校正系统的频率域参数：
γ,h,ωc
o'
γ?
197.2,ω9.77,h?
6.02db
可见，系统不稳定。
需要积分型校正。
（3）按照相角裕度、剪切频率的设计要求,计算
预期的剪切频率ωc。
滞后校正网络可能引起的附加滞后相角。
情况下，该滞后相角的预留值可取为5o。
因此，在未校正系统Bode图中，确定与相角
裕度对应的频率点，不妨取为：
'
ω2.6
率ωz应比预期剪切频率ωc小10倍频程，
bT
即：
1'
0.1ω0.26
bTc
20lgb
-5o
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