高精度伺服系統的非線性校正
時間:2008-11-10 15:31:00來源:yangliu
導語:?由于實際系統中存在著飽和環節,使條件穩定系統在大偏差下出現不穩定,利用運算放大器的飽和特性,設計了非線性校正裝置來解決這個穩定問題。
摘要:高精度伺服系統因為要采用衰減很大的相位滯后校正而使系統成為條件穩定系統,而由于實際系統中存在著飽和環節,使條件穩定系統在大偏差下出現不穩定,利用運算放大器的飽和特性,設計了非線性校正裝置來解決這個穩定問題。介紹了系統設計原則,并用相平面法結臺描述函數法證明了這種具有多個非線性系統的穩定性,這樣既擴大了系統穩定工作范圍,又易于實現,并成功應用于伺服轉臺控制系統中。
關鍵詞:伺服系統;條件穩定性;飽和;非線性校正
高精度伺服系統的增益一般均超過150000s[sup]-2[/sup];要實現這樣高的增益就得采用衰減很大的相位滯后校正,從而使系統成為一個條件穩定系統由于是高精度,信號傳感器的線性范圍相對較窄,即在系統中呈現明顯的飽和特性,使系統在大偏差下的等效增益下降,這對條件穩定系統來說就意味著不穩定.也就是說高精度伺服系統在大偏差下一般是不穩定的,大偏差是一個相對的概念,對于文中提到的伺服系統,其分辨率是0.0001°,所以1°~2°就相當大了。因此,若大偏差不穩定,這樣的系統一般不能正常投人,為此,有些系統設計成分段投人的模式,等進到小信號時,才投人滯后校正。本文是利用運算放大器的飽和特性專門設計了一種非線性校正裝置,可以保證條件穩定系統在大偏差下能夠正常投人和穩定工作。
1 非線性滯后校正裝置
圖1所示為本文要討論的滯后校正環節,這個線路看上去是一個極普通的有源校正網絡。本文的思路是通過特殊的參數設計,利用這個有源校正中運算放大器的飽和特性,保證整個系統在大偏差下的穩定性。
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