考研851 自动控制原理
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利用超前网络或 PD 控制器进行串联校正的基本原理,是利用超前网络或 PD 控制器的相角超前特性。只要正确地将超前网络的交接频率 \(1/(aT)\)\(1/T\) 选在待校正系统截止频率的两旁并适当选择参数 a 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,而改善闭环系统的动态性能。

13、写出 3 种及以上常见的校正方法,并比较它们的特性,区别。

解析:①串联超前校正:

基本原理是利用超前网络或 PD 控制器的相角超前特性。只要正确地将超前网络的交接频率 \(\dfrac{1}{aT}\)\(\dfrac{1}{T}\) 选在待校正系统截止频率的两旁,并适当选择参数 a 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,改善闭环系统的动态性能。

串联超前校正的局限性:闭环带宽要求不宜过大和在截止频率附近相角迅速减小的待校正系统不适宜采用。

②串联滞后校正:

基本原理是利用滞后网络或 PI 控制器的高频幅值衰减特性,使已校正系统截止频率下降,从而使系统获得足够的相角裕度。在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下可考虑采用串联滞后校正。如果待校正系统已经具备满意的动态性能,仅稳态性能不满足指标要求,也可以采用串联滞后校正以提高系统稳态精度。

③串联滞后-超前校正:

基本原理是利用滞后-超前网络的超前部分来增大系统的相角裕度,同时利用滞后部分来改善系统的稳态性能。

串联超前校正,串联滞后校正与串联滞后-超前校正别:

(1) 为了满足严格的稳态性能要求,当采用无源校正网络时,超前校正要求一定的附加增益,而滞后校正一般不需要附加增益。

(2)系统输入端噪声电平较高不宜采用超前校正。

(3) 采用滞后校正可能会时间常数大到不能实现的结果,在这种情况下,最好采用串滞后-超前校正。

14、说明串联前校正,串联滞后校正的原理,及二者区别

解析:(1) 串联超前校正的基本原理是利用超前网络或 PD 控制器的相角超前特性。串联滞后校正的基本原理是利用滞后网络或 PI 控制器的高频幅值衰减特性,使已校正系统截止频率下降,从而使系统获得足够的相角裕度。

(2) 串联超前校正,串联滞后校正的区别:

为了满足严格的稳态性能要求,当采用无源校正网络时,超前校正要求一定的附加增益,而滞后校正一般不需要附加增益;对于同一系统,采用超前校正的系统带宽大于采用滞后校正的系统带宽。从提高系统响应速度的观点来看望羌统 盘宽越大越好,与此同时,带宽越大则系统越易受噪声 入端噪色电平较高,一般不宜里里超前校正。