实验用频率法设计串联超前校正网络

２．校正方式： ① 串联校正:超前校正、滞后校正、滞后-超 前校正 ② 反馈校正 ③ 前馈校正 ④ 复合校正
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３．无源超前校正网络
图1 无源超前网络
超前网络的传递函数为： GC(S)a111aTTSS
式中： a R4 R5 1
R5
T
R4R5 R4 R5
C3
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3
最大超 前相角
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12
Kv0K .2e1ss2,0KR R3 24
2. 根据图5-2连接电路 R3用可变电阻
3. 对未校正系统进行频域特性测试 根据频率特性曲线测出未校正系统的截止频率 ，
相角 c裕度 ，从两 阶系统频率特性表中读取时域
性能指标。
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4. 设计无源串联超前校正网络
① 根据性能指标要求的 , 和校正前系统的确定最
最大超前 相角频率
图2 无源超前网络的Bode图
m
1 1 1 TaTTa
(5 -4)
L m 1l0 o ag5 5
m
arcsina-1 a1
a1sinm 可整理1p ptsinm
53
4
10loga
10loga
' c
m
'
Hale Waihona Puke Baidu
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5
串联超前校正网络对系统性能的影响
,%,c,ts
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实验五 用频率法设计串联超前校正网络
一、实验目的
1. 熟练掌握用频域法设计串联超前校正网络的步 骤。
2. 学会校正网络的实现。 3. 进一步了解校正网络对系统性能的改善。
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二、实验预备知识
１．校正的概念：
在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变 的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满 足给定的各项性能指标。
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三、实验内容
系统结构图
设 G0(s)0.2s(0K.3s1) , Gc (s)为超前校正网络。
试设计惯性环节和一个无源串联超前校正装置，要求 系统校正后满足下列指标：当 r(t)t 时，稳态误差
ess 0.05 ,相角裕度 ' 55
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四、实验步骤
1. 根据稳态指标的要求确定开环增益K
6. 从两阶系统频率特性表中读取校正后系统的时
域性能指标及截止频率 w c ' 和相角裕度 ' 。
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五、实验报告要求
1．根据校正网络的设计要求，写出设计过程及设计 结果。
2．给出经实验调试后的校正装置参数（惯性环节和 校正网络的R、C值）。
3．在同一坐标系上画出系统校正前后的开环Bode图， 分析超前校正的作用及特点。
大超前相角 m ：
m' ( 80)
② 根据所确定的 m ，按式 (5-3) 确定a
③ 在未校正系统的对数幅频特性曲线上找到幅频值
为 10loga 的点，对应的频率即为超前校正装置
的
m
，也就是校正后系统的
'
c
④ 根据选定的 m 及式(5-4) 确定参数T
⑤ 根据a,T的值确定 R 4,R 5,C 3,(C 31F)
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按下图连接超前校正网络电路图
注意：无源串联超前校正网络的增益为1/a， 故应将惯性环节的增益增大为原来a倍，即R3变 为原来的1/a。
超前校正可网整理络pp电t 路图
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5. 对校正后的系统进行频域特性测试
把设计好的校正网络串联在原系统的A1与 A5之间，测试校证后系统的频域特性。若此时 满足指标要求则记录相应的性能指标，方法同 第二次实验中所述，若不满足要求重新设计校 正网络。