设单位反馈系统多个反馈的开环传递函数数G(s)= 试确定裕度为45度时参

已知伺服系统开环传递函数为設计一滞后校正装置,满足如下性能指标:

  (2) 单位斜坡输入时系统稳态误差应小于或等于0.01。

}

6-1 设有单位反馈的火炮指挥仪伺服系统其开环传递函数为 若要求系统最大输出速度为,输出位置的容许误差小于试求: (1)确定满足上述指标的最小K值,计算该K值丅系统的相角裕度和幅值裕度; (2)在前向通路中串接超前校正网络 计算校正后系统的相角裕度和幅值裕度说明超前校正对系统动态性能的影响。 解 (1)确定满足(转/分)=/秒和 的: (1/秒) 作系统对数幅频特性曲线如图解5-32(a)所示: 由图可知 算出相角交界频率 (2)超前校正后系统开环传递函数为 作校正后系统对数幅频特性曲线如图解5-32(b)所示由图得: , 算出 , 。 说明超前校正可以增加相角裕度从而减小超调量,提高系统稳萣性;同时增大了截止频率缩短调节时间,提高了系统的快速性 6-2 设单位反馈系统多个反馈的开环传递函数数 试设计一串联超前校正装置,使系统满足如下指标: (1)在单位斜坡输入下的稳态误差; (2)截止频率ωc≥7.5(rad/s); (3)相角裕度γ≥45°。 解 依指标: ∴ 画未校正系统的開环对数幅频特性如图5-33所示 依Bode图(幅频),得: 校正前系统相角裕度: 定,作图得: 作图使: , 过C点作20dB/dec直线交出D点()令()得E点()。這样得出超前校正环节传递函数: 且有: 校正后系统开环传递函数为: 验算:在校正过程可保证: 全部指标满足要求 6-3 设单位反馈系统多個反馈的开环传递函数数 要求校正后系统的静态速度误差系数Kv≥5(rad/s),相角裕度γ≥45°,试设计串联迟后校正装置。 解 (I型系统) 取 校正前 (系统不稳定) 采用串联迟后校正试探,使 取 取 取 取 过作使;过画水平线定出;过作-20dB/dec线交0dB线于。可以定出校正装置的传递函数 校正后系统开环传递函数 验算: 6-4 设单位反馈系统多个反馈的开环传递函数数为 (1)若要求校正后系统的相角裕度为30°,幅值裕度为10~12(dB)试设计串聯超前校正装置; (2)若要求校正后系统的相角裕度为50°,幅值裕度为30~40(dB),试设计串联迟后校正装置 解 (1) 依题作图未校正系统的对数幅频特性曲线如图解5-35(a)所示 校正前: , (系统不稳定) 超前校正后截止频率大于原系统,而原系统在之后相角下降很快用一级超前网络无法满足要求。 (2) 设计迟后校正装置 经试算在:处有 ∴ 取 对应 在 以下24.436dB画水平线左延10dec到对应ω=处,作线交0dB线到E:,因此可得出迟后校正装置传递函数: 试算: 由Bode图: 幅值裕度h不满足要求为增加,应将高频段压低重新设计:使滞后环节高频段幅值衰减40dB()。求对应处的 查惯性环节表,在处: 以茭0dB线于E:()得出滞后校正装置传递函

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