滞后校正举例应用

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了滞后校正举例应用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

如果把滞后校正器的传递函数改为 G c ( s ) = T ⋅ s + 1 β ⋅ T ⋅ s + 1 G_c(s)=\frac{T\cdot s+1}{\beta\cdot T\cdot s+1} Gc(s)=βTs+1Ts+1,其中 β > 1 \beta >1 β>1,则相角裕量的补偿量为 Δ φ = arcsin ⁡ 1 − sin ⁡ φ m β + 1 − arcsin ⁡ 1 + sin ⁡ φ m β − 1 \Delta \varphi=\arcsin{\frac{1-\sin{\varphi_m}}{\beta+1}}-\arcsin{\frac{1+\sin{\varphi_m}}{\beta-1}} Δφ=arcsinβ+11sinφmarcsinβ11+sinφm,其中 φ m \varphi_m φm 是系统相角裕量不足的频率点的相角裕量。下面是对应的 MATLAB 代码:

syms s t;
G = 4 / (s * (s^2 + 0.1 * s + 4));
bode(G)
wc = 2;
PM = 50 * pi / 180;
phi_m = angle(subs(G, s, i * wc));
delta_phi = asin((1 - sin(PM)) / (beta + 1)) - asin((1 + sin(PM)) / (beta - 1));
beta = (1 + sin(PM)) / (1 - sin(PM));
T = 1 / (sqrt(beta) * wc);
Gc = (T * s + 1) / (beta * T * s + 1);  % 滞后校正器的传递函数
bode(Gc)
sys = G * Gc;
bode(sys)
t = 0:0.01:10;
step(sys, t)

经过计算得到的滞后校正器的传递函数为:
G c ( s ) = T ⋅ s + 1 β ⋅ T ⋅ s + 1 = s + 0.5 1.25 ⋅ s + 1 G_c(s) = \frac{T\cdot s+1}{\beta\cdot T\cdot s+1}=\frac{s+0.5}{1.25\cdot s+1} Gc(s)=βTs+1Ts+1=1.25s+1s+0.5

其中 β = 1.25 \beta=1.25 β=1.25 T = 0.5 T=0.5 T=0.5

根据滞后校正器的传递函数 G c ( s ) G_c(s) Gc(s),可以构造校正后的闭环传递函数:
G c l ( s ) = G ( s ) G c ( s ) 1 + G ( s ) G c ( s ) = 4 ( s + 0.5 ) s 3 + 2.3 s 2 + 4.1 s + 4 G_{cl}(s) = \frac{G(s)G_c(s)}{1+G(s)G_c(s)}=\frac{4(s+0.5)}{s^3+2.3s^2+4.1s+4} Gcl(s)=1+G(s)Gc(s)G(s)Gc(s)=s3+2.3s2+4.1s+44(s+0.5)
根据校正后的闭环传递函数 G c l ( s ) G_{cl}(s) Gcl(s),可以绘制其 Bode 图并计算相角裕量。在 MATLAB 中,可以使用 margin 函数进行计算:

margin(G * Gc)

运行以上代码后,可以得到相角裕量为 50.5 7 ∘ 50.57^\circ 50.57,满足相角裕量 > 5 0 ∘ >50^\circ >50 的要求。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-450704.html

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