Lagkompensatoren

Lagkompensatoren är en typ av kompensator som används i reglerkretsar för att forma framåtriktad överföringsfunktion i en sluten återkopplingsloop. Den tillför fasfördröjning (lag) och ökar den lågfrekventa eller statiska förstärkningen, vilket förbättrar systemets steady-state-precision utan att orsaka stora förseningar i transientens snabbhet.

Den klassiska utformningen har överföringsfunktionen Gc(s) = K (s + z) / (s + p), där z > p > 0. Z-polen och z-pole ligger på negativ real axel med nollan längre bort från Ursprung än polen, vilket ger ett netto lag i fasen. DC-förstärkningen är K z / p, medan högfrekvensförstärkningen närmar sig K. Tidskonstanterna är τz = 1/z och τp = 1/p, där τz < τp för en riktig lagkompensator.

I praktiska tillämpningar används lagkompensatorn i framvägen av regulatorn för att öka lågfrekvent gain och därigenom förbättra slutvärdesfel utan att väsentligt påverka fasmarginalen vid korsningsfrekvensen. Den kan implementeras med RC-nätverk och operationsförstärkare i analog hårdvara eller som digitalt filter genom diskretisering.

Jämfört med en ledande (lead) kompensator introducerar lagkompensatorn främst ökad lågfrekvent gain och ytterligare faslag, vilket normalt används när noggrannhet över transientens hastighet prioriteras. Vanliga användningsområden inkluderar servo- och processstyrningar samt andra återkopplingssystem där offset och steady-state-fel behöver reduceras.