基于MATLAB的串联超前校正设计
基于MATLAB的串联超前校正设计是一种利用MATLAB软件的控制系统设计方法，该方法通过设计超前校正网络来改善系统的动态性能和稳定性。下面是该方法的详细知识点：
1. 超前校正设计的概念：超前校正设计是指利用校正器对系统开环频率特性的形状进行调整，以提高系统的动态性能和稳定性。
2. 超前校正设计的特点：超前校正设计的主要特点是系统的剪切频率比校正前的大，系统的快速性能得到提高。该方法适用于要求稳定性好、超调小及动态过程响应快的系统。
3. 基本思路：超前校正设计的基本思路是通过所加校正装置，改变系统开环频率特性的形状，以满足系统的动态性能要求。具体来说，需要设计超前校正网络，使系统的开环频率特性具有以下特点：中频段的幅频特性的斜率为-20dB/dec，并具有较宽的频带；高频段要求幅值迅速衰减，以较少噪声的影响；低频段满足稳态精度的要求。
4. 设计步骤：超前校正设计的设计步骤包括：
（1）根据给定性能指标稳态误差ess的要求，确定系统的开环增益K。
（2）根据已确定的开环增益K，绘出未校正系统的对数幅频特性曲线，并求出开环截止频率ωc0和相角裕度γ0。
（3）根据给定的相位裕度γ，计算校正装置所提供的最大相角超前量，即φm=γ-γ0+(5°~15°)。
（4）根据所确定的最大超前相角φm，按照下面的式子求出相应的α值。
（5）选定校正后系统的截止频率ωc，将对应最大超前相位角φm的频率ωm作为校正后新的对数幅频特性的剪切频率ωc。
（6）求出超前校正装置的另一个参数T。
（7）验算，写出校正后系统的开环传递函数，画出校正后系统的伯德图，检验已校正系统的性能指标是否满足设计要求。
5. 实例：已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为，试用bode图设计方法对系统进行超前串联校正设计，使之满足：在斜坡信号r(t)=v0t作用下，系统的稳态误差ess<=0.001v0；系统校正后，相角稳定裕度γ有：40°<γ<50°。
通过上述步骤，可以设计出满足性能指标的超前校正网络，提高系统的动态性能和稳定性。
评论0
最新资源