超前补偿器与滞后补偿器?

信息处理 转换功能 零极点 控制
2022-02-18 13:55:18

我已经知道滞后补偿器的作用类似于 PI 控制器并改善稳态,超前补偿器的作用类似于 PD 控制器改善瞬态,但它们如何实现目标?尽管显然超前和滞后补偿器都具有相同的传递函数?它们有何不同,尤其是在极点和零点方面?

1个回答

H(s)=ķ*s-zs-p

当 |z| < |p|,您有一个超前补偿器。它增加了某个频段之间的相位,并可以帮助您提高相位裕度。它还可以增加您的带宽。正如您所提到的,您通常使用它来改善您的瞬态。您可以将其视为与低通滤波器级联的 PD 控制器。增益 K 是可选的,但如果将其设置为pz,直流增益为 1,如果您将超前补偿器级联到现有控制器,这很有用。

实际上,我在现实生活中从未使用过带有纯导数的 PID。我一直用PI控制器级联超前补偿器,它和PID几乎一样,但优点是限制了高频增益,从而提高了高频的稳定性。

当 |z| > |p|,你有一个滞后补偿器,它与 PI 控制器几乎相同。但是,您不会获得无限的直流增益。将其视为具有软复位的 PI 控制器。我还看到使用了“泄漏积分器”一词。它可以作为 PI 的替代品来防止积分器饱和,或者如果您想要一个带有软复位的 PI 控制器来缓慢地复位积分器。

我从来没有在现实生活中真正使用过。因为,我使用了适当的反饱和策略。在少数需要我的积分器(用于 PLL)的“软复位”的情况下,我实现了一个仅在特定条件下启用的条件软复位。

如果我有时间,我将添加两者的波特图。