已知待校正的单位负反馈系统的开环传递函数为G0=K/s/(s+1)/(0.5*s+1),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ess<=0.1;②相位裕度>=50°;③幅值裕度>=10dB。
时间: 2024-03-29 11:41:53 浏览: 72
单位负反馈系统的校正装置设计说明.pdf
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根据要求,我们需要进行校正,使得系统满足指标。下面是具体的步骤:
1. 求取系统的开环传递函数G0的特征值,即将G0的分母求根:
s1 = 0, s2 = -1, s3 = -2
2. 根据要求,我们需要使得系统满足单位斜坡信号下的稳态误差为0.1,因此需要在系统中引入一个积分器:
Gc = Kp(1 + 1/(Ti*s))
其中,Kp是比例增益,Ti是积分时间常数。
3. 根据相位裕度的要求,我们需要在校正器中引入一个相位提升网络,增加相位裕度。相位提升网络可以采用以下形式:
Gc = Kp(1 + Td*s)/(1 + alpha*Td*s)
其中,Kp是比例增益,Td是时间常数,alpha是一个小于1的常数。
4. 根据幅值裕度的要求,我们需要在校正器中引入一个低通滤波器,增加幅值裕度。低通滤波器可以采用以下形式:
Gc = Kp(1 + 1/(Ti*s))/(1 + Td*s)
其中,Kp是比例增益,Ti是积分时间常数,Td是时间常数。
5. 综合以上几个要求,我们可以得到最终的校正器:
Gc = Kp(1 + Td*s)/(1 + alpha*Td*s)/(1 + Ti*s)
其中,Kp是比例增益,Td是时间常数,alpha是一个小于1的常数,Ti是积分时间常数。
6. 在具体设计时,可以根据系统特征值和要求来选择校正器参数,可以使用根轨迹法或频率响应法进行设计。
注意:上述设计过程中,我们并没有考虑系统的稳定性,因此需要在设计完成后进行稳定性分析,并在必要时进行调整。
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