[实用新型]校正滤波器及其校正控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种校正滤波器及其校正控制器，特别是采用单个运放的校正滤波器以及采用校正滤波器的校正控制器，属电子电路、滤波电路、模拟解算电路与控制电路。

背景技术

在自控系统中，控制器也称调节器或调整环节，本质上是一个调节增益与相位的滤波器，控制器通常由一阶微分、一阶惯性、二阶微分和二阶振荡等多种典型环节级联构成。

描述系统或环节较为有效的方法是频率特性，频率特性可源自于传递函数：

其中：

物理量频率除以基准频率的数值f称为频率标幺值，当时f即为频率数值：

反过来，频率物理量就是频率标幺值f乘以基准频率或频率数值f乘以单位Hz：

为了系统或环节描述的简洁与方便，可采用以频率数值f为自变量的频率特性G(jf)：

系统或环节的频率特性是频率数值的复变函数：

频率特性的模即为幅频特性，幅频特性是频率数值的实变函数：

G_M(f)＝abs[G(jf)]＝|G(jf)|

频率特性的辐角即为相频特性，相频特性也是频率数值的实变函数：

G_Λ(f)＝arg[G(jf)]＝<G(jf)>

系统或环节的自然对数频率特性是频率特性的自然对数函数，自然对数频率特性也是频率数值的复变函数：

N_R(f)+jN_I(f)＝N(jf)＝ln[G(jf)]

反过来，系统或环节的频率特性是自然对数频率特性的自然指数函数：

自然对数频率特性的实部即为自然增益频率特性，自然增益频率特性是频率数值的实变函数：

N_R(f)＝Re[N(jf)]＝ln[G_M(f)]

自然对数频率特性的虚部即为自然相角频率特性，自然相角频率特性是频率数值的实变函数：

N_I(f)＝Im[N(jf)]＝G_Λ(f)

频率数值f的自然对数δ称为自然飘频：

反过来，频率数值f是自然飘频δ作为自然指数的函数：

f＝e^δ

系统或环节的自然飘频特性是以自然飘频为自变量的自然对数频率特性，亦为以自然飘频为自变量的频率特性的自然对数函数，自然飘频特性是自然飘频的复变函数：

自然飘频特性的实部即为自然增益飘频特性，亦是以自然飘频为自变量的自然对数频率特性的实部，即以自然飘频为自变量的自然增益频率特性，自然增益飘频特性是自然飘频的实变函数：

自然飘频特性的虚部即为自然相角飘频特性，亦是以自然飘频为自变量的自然对数频率特性的虚部，即以自然飘频为自变量的自然相角频率特性，自然相角飘频特性是自然飘频的实变函数：

频率数值f的常用对数ρ称为普通飘频或常用飘频：

反过来，频率数值f是普通飘频或常用飘频ρ作为常用指数的函数：

f＝10^ρ

系统或环节的基础飘频特性是以普通飘频为自变量的自然对数频率特性，亦为以普通飘频为自变量的频率特性的自然对数函数，基础飘频特性是普通飘频的复变函数：

基础飘频特性的实部即为基础增益飘频特性，亦是以普通飘频为自变量的自然对数频率特性的实部，即以普通飘频为自变量的自然增益频率特性，基础增益飘频特性是普通飘频的实变函数：

基础飘频特性的虚部即为基础相角飘频特性，亦是以普通飘频为自变量的自然对数频率特性的虚部，即以普通飘频为自变量的自然相角频率特性，基础相角飘频特性是普通飘频的实变函数：

系统或环节的常用增益频率特性为频率特性模的常用对数函数乘以20，常用增益频率特性是频率数值的实变函数：

L_R(f)＝20lg|G(jf)|

系统或环节的常用相角频率特性为频率特性的辐角，常用相角频率特性也是频率数值的实变函数：

L_I(f)＝arg[G(jf)]