(4)帮我整理一下设计要求、校正前系统和校正后系统的幅值穿越频率,相位穿越频率,增益裕量,相位裕量(5)比较校正前后系统的频率特性发生的哪些改变?
时间: 2024-03-31 07:37:59 浏览: 23
好的,让我整理一下您的问题。
问题 1:请帮我整理一下设计要求、校正前系统和校正后系统的幅值穿越频率,相位穿越频率,增益裕量,相位裕量。
问题 2:请比较校正前后系统的频率特性发生的哪些改变?
回答问题 1:
设计要求是指对系统频率特性的要求,一般包括幅值穿越频率、相位穿越频率、增益裕量和相位裕量等指标。在校正前,系统的频率特性可能无法满足设计要求,因此需要进行系统校正。
在校正前,系统的幅值穿越频率是指系统增益下降到-3dB的频率,相位穿越频率是指系统相位变化达到-45度的频率,增益裕量是指系统增益与设计要求之间的差距,相位裕量是指系统相位与设计要求之间的差距。
在校正后,系统的频率特性应该满足设计要求,因此幅值穿越频率、相位穿越频率、增益裕量和相位裕量等指标应该得到改善。
回答问题 2:
系统校正的主要目的是改善系统的频率特性,因此校正前后系统的频率特性发生了一些改变。具体来说,这些改变可能包括以下几个方面:
1. 幅值穿越频率和相位穿越频率的提高:通过校正,系统的幅值穿越频率和相位穿越频率可能会提高,从而使系统的增益和相位特性更加接近设计要求。
2. 增益裕量和相位裕量的改善:校正后,系统的增益裕量和相位裕量可能会得到改善,从而使系统更加稳定和可靠。
3. 频率响应的平坦度改善:校正后,系统的频率响应可能会变得更加平坦,从而减少因频率特性差异而引起的误差和失真。
4. 相位延迟的改善:校正后,系统的相位延迟可能会得到改善,从而使系统的相位响应更加准确和稳定。
相关问题
已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为 性能指标要求为: a); b)相位裕度γ≥400; c)截止频率 ; d) 幅值裕度h10 dB; 请设计一个满足性能指标要求的校正装置。
根据性能指标要求,我们可以进行如下设计:
a)由于单位负反馈控制系统的开环传递函数为,因此其静态误差系数Kv=lim s->0 G(s) = 2。因此,我们可以采用比例校正器来消除系统的静态误差,即在控制系统中加入一个比例环节Kp,使得系统的静态误差系数满足Kv=lim s->0 Gc(s)G(s) = KpG(s) = 2。因此,我们可以取Kp=2/G(0)=2/1=2。
b)由于相位裕度γ≥400,因此我们需要在系统中加入一个相位补偿器,来增加系统的相位裕度。根据Bode图的特性,相位裕度可以通过在系统的高频端增加一个负相角斜率来增加。因此,我们可以在系统的高频端加入一个相位补偿器,使得系统的相位裕度满足γ≥400。
c)由于截止频率,我们可以根据系统的实际应用来选择合适的截止频率,例如可以选择满足系统稳定性和响应速度要求的截止频率。
d)由于幅值裕度h≥10 dB,因此我们需要在系统中加入一个增益裕度,来增加系统的幅值裕度。我们可以在系统的低频端加入一个增益裕度,使得系统的幅值裕度满足h≥10 dB。
综上所述,我们可以设计出一个满足性能指标要求的校正装置,其中包括一个比例环节、一个相位补偿器、一个合适的截止频率和一个增益裕度。
已知待校正的单位负反馈系统的开环传递函数为,要求设计校正装置,使系统满足如下指标:①在单位斜坡信号作用下,位置输出稳态误差;②相位裕度;③幅值裕度。
为了设计一个校正器来满足指标,我们需要先分析系统的特性。由于待校正的系统是一个单位负反馈系统,因此其闭环传递函数为:
H(s) = G(s) / (1 + G(s))
其中G(s)为系统的开环传递函数。根据指标,我们需要满足以下要求:
1. 在单位斜坡信号作用下,位置输出稳态误差为0,即系统具有零稳态误差特性。
2. 相位裕度要求相对较大,以确保系统的稳定性。
3. 幅值裕度要求相对较大,以确保系统的稳定性。
为了满足这些要求,我们可以设计一个校正器,将其加入到待校正系统的反馈回路中。根据校正器的作用,我们需要选择合适的校正器传递函数,使得校正器可以抵消系统的缺陷。
对于要求1,我们可以选择一个积分器来设计校正器传递函数。这样可以确保系统具有零稳态误差特性。
对于要求2和3,我们需要选择一个具有相位和幅值裕度的校正器传递函数。我们可以选择一个带有增益和相位裕度的校正器传递函数,例如:
K(s) = Kp * (1 + Td * s) / (1 + T * s)
其中Kp为增益,T为时间常数,Td为相位裕度。
通过选择合适的Kp、T和Td参数,我们可以设计一个满足要求的校正器。
最后,将校正器加入到待校正系统的反馈回路中,即可满足指标要求。
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