《自控原理》 Module19 phase lead compensation相位超前校正

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Module19 phase lead compensation相位超前校正

性能要求与波特图中频率轴区域之间的关系:(The relationship between performance requirements and region of frequency axis in Bode diagram

  • 稳态误差与低频的幅度有关(因为稳态误差使用终值定理s->0);The steady state error relates to the magnitude at low frequency.
  • 瞬态响应要求与ω_{gc}有关;The transient response requirement relates to gain crossover frequency 【注】与ω_{gc}与PM相关,PM与\zeta相关,所以和瞬态响应相关

两种方法:

  • phase lead compensation:改变相频特性曲线,不改变幅频特性曲线

  • phase lag compensation:改变幅频特性曲线,不改变相频特性曲线

加补偿器

相位补偿和α、T的关系:

构造补偿器的步骤=确定α和T的步骤

  • Step1:确定你要补偿的相位\phi,然后根据\sin \hat{\phi}=\frac{\alpha-1}{\alpha+1}/查图19.7得出α的取值
  • Step2:ω_{m}= ω_{gc},α确定,故根据\omega_{m}=\sqrt{\omega_{z} \omega_{p}}=\frac{1}{T \sqrt{\alpha}}便可求出T

【注】但是出现问题!前面说过phase lead compensation:改变相频特性曲线,不改变幅频特性曲线,但是这个补偿器会让幅频特性曲线也往上抬,使ω_{gc}在往右移,使得最后补偿的PM变小了!

如何解决问题:

  • ①给定PM大一点,这样出现问题使PM变小,让他刚好到原先定的PM,不好!×
  • ②困难:ω_{gc}右移,所以要固定ω_{gc},取ω_{m}=ω_{gc}=-10lgα与幅频特性曲线的交点的频率,这个ω_{m}/ω_{gc}在右移后会落在零分贝线上!√过程如下

讲义

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