实验五自控校正设计

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1、实验五控制系统的串联校正设计一、实验目的与要求1.了解控制系统中校止装置的作用；2.研究串联校正装置对系统的校正作用。二、实验基本原理1.滞后■超前校正超前校正的主要作用是增加相位稳定裕量，从而提高系统的稳定裕量，改善系统响应的动态特性。滞后校正的主要作川则是改善系统的静态特性。如果把这两种校正结合起来，就能同时改善系统的动态特性和静态特性。滞示超前校正综合了滞后校正和超前校正的功能。滞后■超而校止的线路由运算放大器及阻容网络组成，其线路及幅频特性如图8-1所示。2.串联滞后校正串联滞后校止指的是校疋装置的输出信号的相位角滞后于输入信号的相位角。它的主要作川是降低屮频段和高频段的开坏增益，但

2、同时使低频段的开坏增益不受影响。这样来兼顾静态性能与稳定性。它的副作用是会在3c点产生一定的相角滞后。滞后坏节的电模拟线路图及其幅频特性如图8-2所示。三、实验主要技术指标系统的超调量Mp%,过渡过程时间ts（A=0.05）四、实验仪器设备（1）自控系统教学模拟机1台（2）超低频双踪示波器1台（3）万用表1块五、设计性实验任务1.设计课题设计给定三阶系统的电模拟图，并分别串联两种不同的校正坏节，求出系统的阶跃响应。2.己知条件已知一单位反馈系统的结构如图8-3所示。图8-3系统结构框图其中Gc⑸为串联校正环节。(1)原系统的传递函数为G(5)=100'$(0」5+1)(0.025+1)(1)

3、超前一滞后装置的传递函数为(0.15+1)(0.25+1)(5+1)(0.025+1)Gg(S)二K(「S+1)(T.5+1)(qS+l)(T.S+1)式中：T2=R1C],Tj=(R2+R20)C2，t2=(R1+R10)Ci，T1二R2C2,K二R20/R10(2)滞后装置的传递函数为Gc2(s)=0,25+1$+11.实验步骤（1）设计原系统的电模拟实验线路，观察并记录系统的阶跃响应。（2）设计超前一滞后校正装置，观察并记录加入校正装置后系统的阶跃响应。（3）设计滞后校正装登，观察并记录加入校正装置后系统的阶跃响应。2.实验耍求：（1）算出原系统及各校正环节的模拟线路图屮电阻、电容的参

4、数（要求电容只能为0.2,2,1（）卩），画出模拟线路图.（2）记录原系统及校正后系统的瞬态响应，并加以分析。3.注意事项：a.所有用到的运放均耍调零；（卅积分环节调零）b.注意系统反馈信号的极性（应为负反馈）六实验报告格式与要求1、设计性实验任务2、实验日的3、实验基本原理4、实验仪器设备5、实验内容与步骤5.1设计原系统的电模拟图，确定有关电模拟参数的计算过程;5.2设计超前■滞后校止环节，有关电模拟参数的计算过程；