1、第 5章 控制系统的设计方法5.1 控制系 统 Bode图设计 方法一 .Bode图超前校正设计 超前校正设计是指利用校正器对数幅频曲线具有正斜率的区段及其相频曲线具有正相移区段的系统校正设计。 这种校正设计方法的突出特点是校正后系统的剪切频率比校正前的大，系统的快速性能得到提高。 相位超前校正主要用于改善闭环系统的动态特性，对于系统的稳态精度影响较小。 由于 1 ， 因此与我们讨论的 1 在零极点数 值 上有点不同。 最大超前角最大超前角频率处的对数幅值 =0.5 =0.1 =0.1 =0.5时的 Bode图和 Nyquist图 =0.1 =0.51）最大超前相位角 与所对应的频率 随 的减
2、小而升高，并有关系式。 2) 处于两个转折频率的几何中心，即。 3） 3)超前校正环节提供的最大相位超前角约在 550650之间。若需要更大的超前角，可以采用多个超前校正环节串联。实现以上 Bode图和 Nyquist图的程序（不含图中部分标注） 【例 5-1】已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：试用 Bode图设计方法对系统进行超前串联校正设计，使之满足：（ 1）在斜坡信号 作用下，系统的稳态误差（ 2） 系统校正后，相角稳定裕度 有： 43o48 o。【解】 (1)求 K0 即被控对象的传递函数为：(2) 做原系统的 Bode图与阶跃响应曲线，检查是否满足题目要求图 5.1 单闭环系统的 Bode图图 5.2 单闭环系统的单位阶跃响应由图 5.1和图 5.2可知系统的：模稳定裕量 Gm0.1dB ； - 穿越频率 cg100.0s -1；相稳定 裕量 Pm0.1deg ； 剪切频率 cp99.5s -1(3) 求超前校正器的传递函数 根据要求的相稳定裕度 =45 o并附加 10o， 即取 =55 o。根据超前校正的原理，可知 ，取设超前校正器的传递函数为：为了不改变校正后系统的稳态性能， 中的 已经包含在 中
