自控实验报告-连续系统串联校正

实验二 连续系统串联校正

一、 实验目的

观察串联超前、滞后、滞后超前校正对改善系统性能的作用； 学习串联校正的基本设计方法；

观测超前、滞后、滞后超前三种校正方式的作用。 二、 实验内容

（1） 已知系统开环传递函数：

Go?s??100

s(0.1s?1)(0.01s?1)模拟线路图如图1所示，

图1 不加校正时的模拟电路图

原系统的截止频率满足

100?1，解得?c?31.62rad/s，其bode图如图2 0.1?c2

图2 不加校正时的系统bode图

（2） 要求原系统经过超前校正后满足Kv?100，?c?40rad，??35%。 因为原系统已经能够满足速度误差系数Kv?100，设超前校正的传递函数Glead?要求截止角频率?c?40rad，不妨取?c?45rad/s，原系统在?c处产生的相角

?Ts?1Ts?1。

arg(j?c)??191.70，为了使系统有至少30°的相角裕量。

取arg(Glead(j?c)Go(j?c))?50 又Glead(j?c)Go(j?c)?1

解得?T?0.033,T?0.0027 即Glead?0.033s?1。

0.0027s?1本次实验采用的超前系统传递函数为：

Gc(s)?

0.04s?1

0.004s?1

图3 超前校正部分自身的bode图

其模拟线路图如图4所示：

图4 超前校正的电路图

经过校正后的电路bode图为：

图5 加入超前校正后电路的bode图

（3） 原系统经过滞后校正后Kv?100， ?c?5rad，??40%。 设滞后校正装置的传递函数为：Glag?取截至角频率?c?7rad/s 则有Glag(j?c)Go(j?c)?1 不妨取

1?0.2?c?1.4rad/s TTs?1

?Ts?1可以解得：?T=12.01

即系统的滞后校正的传递函数可以取Glag?本次实验给出的滞后装置的传递函数为：

0.714s?1

12.01s?1

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