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如何解决无源校正装置的阻抗匹配问题?

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:理想的无源校正装置的阻抗远远大于其信号源的内阻,而又远远小于其负载阻抗,这就产生了矛盾。阻抗匹配问题如果解决不好,校正装置势必不能起到预期效果。解决这一矛盾的有效方法,是用有源装置代替无源装置。线性集成运算放大器加上少量的无源元件能组成既经济实用,又有很好效果的校正装置。常用的有源校正装置是运算放大器、测速发电机等与无源网络相结合组成的复合装置。

如何解决无源校正装置的阻抗匹配问题?

应用无源元件组成的串联校正经常会遇到以下两个难以解决的问题:

(1)阻抗匹配问题:无源校正网络的传递函数都是在一定假设条件下得到的;作为校正装置输入信号的信号源,内阻为0,校正装置的负载阻抗为∞。这在实际中是不可能的,只能近似。理想的无源校正装置的阻抗远远大于其信号源的内阻,而又远远小于其负载阻抗,这就产生了矛盾。因为控制系统的结构特点是从输入源到输出源逐级的功率不断提高,阻抗则逐级降低。阻抗匹配问题如果解决不好,校正装置势必不能起到预期效果。解决这一矛盾的有效方法,是用有源装置代替无源装置。线性集成运算放大器加上少量的无源元件能组成既经济实用,又有很好效果的校正装置。

(2)系统开环增益衰减很多。为使系统获得必要的开环增益,往往需另加放大器,如果采用有源装置,这一问题也能得到很好的解决。

常用的有源校正装置是运算放大器、测速发电机等与无源网络相结合组成的复合装置。

1.超前校正有源网络

有源超前校正网络如图6-33所示。

图6-33 有源超前校正网络

回路方程为

解得

(www.xing528.com)

则控制器的微分方程

传递函数为

2.滞后校正有源网络

采用运算放大器的有源滞后校正网络实现如图6-34所示。相角超前校正网络和滞后校正网络的比较见表6-1。

图6-34 有源滞后校正网络

表6-1 相角超前校正网络和滞后校正网络的比较

传递函数为

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