Ⅰ 超前校正裝置和滯後校正裝置各利用校正裝置的什麼特性對系統進行校正
超前校正復裝置利用控制系統中制的超前校正方法的裝置,使用時需要獲得校正指標,一般用電阻和電容就可連接而成,即通過對系統引入相位超前校正環節來改變系統的頻率特性。
滯後校正裝置利用校正裝置的滯後相位特性(即相頻特性小於零)對系統進行校正。
(1)各個校正裝置的作用擴展閱讀:
滯後校正對系統的影響:
1、系統的幅值穿越頻率減小;
2、幅頻特性在附近的斜率減小了,即曲線平坦了;
3、改善了系統的相位裕量和增益裕量,提高了系統的相對穩定性;
4、減小了系統的最大超調量,但上升時間等增大;
5、本身對系統的穩態誤差沒有影響,但由於對中高頻段幅值的衰減,所以可以提高低頻段的幅值,提高穩態性能。
參考資料:網路——超前校正裝置
網路——滯後校正
Ⅱ 試分析系統校正的作用
可在原有系統中,有目的地增添一些裝置或元件,使系統全面的滿足性能指標的要求。在系統中增加新的環節,用以改善系統性能。加進校正裝置後,使原來系統的缺陷得到了補償。
校正裝置的形式及其和系統其它部分的聯接方式,稱為系統的校正方式。
校正方式可以分為:
串聯校正
反饋(並聯)校正
前饋校正
復合校正
串聯校正和並聯校正是最常見的兩種校正方式。
Ⅲ 超前校正裝置和滯後校正裝置各利用校正裝置的什麼特性對系統進行校正
超前校正裝置利用控制系統中的超前校正方法的裝置,使用時需要獲得校正指標,一般用電阻和電容就可連接而成,即通過對系統引入相位超前校正環節來改變系統的頻率特性。
滯後校正裝置利用校正裝置的滯後相位特性(即相頻特性小於零)對系統進行校正。
(3)各個校正裝置的作用擴展閱讀:
滯後校正對系統的影響:
1、系統的幅值穿越頻率減小;
2、幅頻特性在附近的斜率減小了,即曲線平坦了;
3、改善了系統的相位裕量和增益裕量,提高了系統的相對穩定性;
4、減小了系統的最大超調量,但上升時間等增大;
5、本身對系統的穩態誤差沒有影響,但由於對中高頻段幅值的衰減,所以可以提高低頻段的幅值,提高穩態性能。
參考資料:網路——超前校正裝置
網路——滯後校正
Ⅳ 常用的電氣校正裝置
控制工程中用得最廣的是電氣校正裝置,它不但可應用於電的控制系統, 而且通過將非電量信號轉換成電量信號,還可應用於非電的控制系統。控制系統 的設計問題常常可以歸結為設計適當類型和適當參數值的校正裝置。校正裝置可 以補償系統不可變動部分(由控制對象、執行機構和量測部件組成的部分)在特 性上的缺陷,使校正後的控制系統能滿足事先要求的性能指標。常用的性能指標 形式可以是時間域的指標,如上升時間、超調量、過渡過程時間等(見過渡過程), 也可以是頻率域的指標,如相角裕量、增益裕量(見相對穩定性)、諧振峰值、 帶寬(見頻率響應)等。 常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。 在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類 校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來 表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制 系統在改善特性上的需要。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中, 串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例 -積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。 自動控制原理課程設計 第一章 課程設計的目的及題目 -2- 一、課程設計的目的及題目 1.1 課程設計的目的 1)掌握自動控制原理的時域分析法,根軌跡法,頻域分析法,以及各種補 償(校正)裝置的作用及用法,能夠利用不同的分析法對給定系統進行性能分 析,能根據不同的系統性能指標要求進行合理的系統設計,並調試滿足系統的 指標。 2)學會使用MATLAB 語言及Simulink 動態模擬工具進行系統模擬與調試。 1.2 課程設計的題目 已知單位負反饋系統的開環傳遞函數 0 K ( ) ( 1 0 ) ( 6 0 ) G S S S S ,試用頻率法 設計串聯超前——滯後校正裝置,使(1)輸入速度為 1 r ad s 時,穩態誤差不大 於 1 126 rad 。(2)相位裕度 0 3 0 ,截止頻率為 20 rad s 。(3)放大器的增益不 變。 自動控制原理課程設計 第二章 課程設計的任務及要求 -3- 二、課程設計的任務及要求 2.1 課程設計的任務 設計報告中,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正 (須寫清楚校正過程),使其滿足工作要求。然後利用MATLAB 對未校正系統和 校正後系統的性能進行比較分析,針對每一問題分析時應寫出程序,輸出結果圖 和結論。最後還應寫出心得體會與參考文獻等。 2.2 課程設計的要求 1)首先,根據給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正,使 其滿足工作要求。要求程序執行的結果中有校正裝置傳遞函數和校正後系統開環 傳遞函數,校正裝置的參數T, 等的值。 2)利用MATLAB 函數求出校正前與校正後系統的特徵根,並判斷其系統是 否穩定,為什麼? 3)利用MATLAB 作出系統校正前與校正後的單位脈沖響應曲線,單位階躍 響應曲線,單位斜坡響應曲線,分析這三種曲線的關系。求出系統校正前與校正 後的動態性能指標σ%、tr、tp、ts 以及穩態誤差的值,並分析其有何變化。 4)繪制系統校正前與校正後的根軌跡圖,並求其分離點、匯合點及與虛軸 交點的坐標和相應點的增益 K 值,得出系統穩定時增益 K 的變化范圍。繪制系 統校正前與校正後的Nyquist 圖,判斷系統的穩定性,並說明理由。 5)繪制系統校正前與校正後的Bode 圖,計算系統的幅值裕量,相位裕量, 幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統的穩定性,並說明理由。 自動控制原理課程設計
Ⅳ 相位超前校正裝置的主要作用
相位超前校正裝置的主要作用有以下幾點:
1、相位超前校正裝置的高頻增益會使系統的抗干擾能力變差。
2、串聯滯後校正改善了了系統的快速性。
3、使校正裝置的超前相角出現在校正後系統的幅值穿越頻率處。
Ⅵ 超前校正裝置和滯後校正裝置的傳遞函數有何不同他們多利用校正裝置的什麼特性對系統進行校正
1、校正作用的作用因素不同。
超前校正:Gc(s)=(a*Td*s+1)/(a*(Td*s+1)).其中a>1, a越大,校正作用越強
滯後校正:Gc(s)=(B*T*s+1)/(T*s+1),其中B<1。
2、利用的原理不一樣。
超前校正:利用相角超前特性增大相角裕量,利用正斜率幅頻特性提高幅穿(截止)頻率,從而改善暫態性能。應選擇裝置的最大超前角頻率等於系統的幅穿頻率。
滯後校正:利用幅值衰減特性,使截止頻率下降,從而增大穩定裕量,改善響應的平穩性,但快速性降低。
超前校正裝置利用相角超前特性,滯後校正裝置利用幅值衰減特性。
(6)各個校正裝置的作用擴展閱讀:
超前校正的校正裝置:
傳遞函數為的一類串聯校正在超前校正裝置上輸人入一個正弦信號,則其輸出量也是一個正弦信號,但在相位上超前於輸入信號一個角度,超前校正之名即源於此.。
在復平面上,超前校正裝置的特點是其傳遞函數的零點總是位於極點的右方。超前校正裝置基本上是一個高通濾波器,主要作用是能使控制系統的瞬態響應得到顯著改善,但不能顯著改善穩態精度。同時,如果存在雜訊,則引入超前校正的結果會降低控制系統的信噪比,圖中為用電阻、電容元件構成的一個超前校正網路.
Ⅶ 控制系統校正方法的串聯校正裝置
常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制系統在改善特性上的需要。下表列出三類校正裝置的典型線路、傳遞函數、頻率響應的波德圖和各自的校正作用。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中,串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例-積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。
Ⅷ 什麼是超前校正裝和滯後校正裝置
超前校正裝置:是一種利用控制系統中的超前校正方法的裝置,使用時需要獲得校正指標,一般用電阻和電容就可連接而成。
滯後校正裝置:具有滯後相位特性的校正裝置叫滯後校正裝置,又稱之為積分校正裝置。滯後校正對系統中高頻噪音有削弱作用,增強抗干擾能力。
利用滯後校正的這一低通濾波所造成的高頻衰減特性,降低系統的截止頻率(也稱穿越頻率),提高系統的相位裕度,以減小系統的超調量,改善系統的穩定性,這是滯後校正的作用之一。
為了避免滯後環節的負相位對相位裕度影響,應盡量使網路的最大滯後相位遠離系統的截止頻率。其目的是保持未校正系統在要求的開環剪切頻率附近的相頻特性曲線基本不變。由此可知選擇滯後校正環節零極點的准則就是,使零極點盡量遠小於截止頻率,以降低相角滯後所帶來的影響。
(8)各個校正裝置的作用擴展閱讀:
滯後校正對系統的影響和限制
一、影響:
1、改善了系統的相位裕量和增益裕量,提高了系統的相對穩定性;
2、減小了系統的最大超調量,但上升時間等增大;
3、本身對系統的穩態誤差沒有影響,但由於對中高頻段幅值的衰減,所以可以提高低頻段的幅值,提高穩態性能。
二、限制:
當系統在低頻段相頻特性上找不到滿足系統相位裕量點時,不能用相位滯後校正。
參考資料來源:網路-超前校正裝置
參考資料來源:網路-滯後校正
Ⅸ 自動控制原理中如何選用校正裝置的類型
串聯校正比並聯校正簡單。但是串聯校正裝置常有嚴重的增益衰減,因此採用串聯校正往往同時需要引入附加放大器,以提高增益並起隔離作用。對於並聯校正,信號總是從功率較高的點傳輸到功率較低的點,無須引入附加放大器,所需元件數目常比串聯校正為少。在控制系統設計中採用哪種校正,常取決於校正要求、信號性質、系統各點功率、可選用的元件和經濟性等因素。
Ⅹ 控制系統校正方法的並聯校正裝置
並聯校正主要用於機械量的控制系統,如位置控制系統、速度控制系統等。最常用的並聯校正是速度反饋校正。它的作用是產生與輸出變數的導數成正比的校正信號,以改善系統的過渡過程性能,如減小超調量、縮短過渡過程時間、提高快速性等,同時使校正後的系統保持原有穩態精度。用來作為速度反饋校正裝置的部件主要有測速發電機、速度陀螺等。