 |
3.3.3 Схемы включения ОУ с частотно-зависимым преобразованием сигнала
|
|
|
|
3. 3. 3 Схемы включения ОУ с частотно-зависимым преобразованием сигнала
П-регулятор
В соответствии с рисунком 3. 58а, передаточная функция П-регулятора
.
При анализе частотных свойств и синтезе схемы в 1-ю очередь нас интересует передаточная функция регулятора по каналу датчика обратной связи (ДОС) W(р), и только во 2-ю – по каналу задания Wрег(р).
На рисунке 3. 58а приведены обозначения: UДОС – напряжение датчика ОС; UЗ – напряжение задания.
Zoc = Roc, Zвх = R1 (R2);
W(p) = – k1 (k2),
где k1 = Roc/R1, k2 = Roc/R2.
Частотная характеристика и временные зависимости входного и выходного напряжений представлены на рисунке 3. 58б, в, соответственно.
При k = 10 20× lg k = 20.
|
а)
б) в) Рисунок 3. 58 |
И-регулятор
В соответствии с рисунком 3. 59а, передаточная функция И-регулятора
,
где 
, Z1 = R1.
,
где Ти = CocR1, wCp = 1/Ти.
Частотная характеристика и временные зависимости входного и выходного напряжений представлены на рисунке 3. 59б, в, соответственно.
Физический смысл постоянной времени Ти состоит в том, что она численно равна времени, за которое выходной сигнал достигает уровня входного при нулевых начальных условиях.
И-регулятор и любой другой, имеющий интегрирующую часть, обладает свойством памяти (т. е. при нулевом входном сигнале выходной сохраняет накопленное к этому моменту значение).
|
а)
б) в) Рисунок 3. 59 |
ПИ-регулятор
В соответствии с рисунком 3. 60а, передаточная функция ПИ-регулятора
;
Zoc = Roc + 1/Coc p, Zвх = R1.
В зависимости от соединения ПИ-регулятор можно представить как параллельное (рисунок 3. 60б), так и последовательное (рисунок 3. 60в) соединение П- и И- звеньев.
|
|
|
Так, параллельное соединение удобно для временных зависимостей.
.
Последовательное соединение удобно для анализа частотных свойств, т. к. lg xy = lg x + lg y.
,
где Тиз = Roc× Coc – изодромная постоянная времени;
Частотная характеристика и временные зависимости входного и выходного напряжений представлены на рисунке 3. 60г, д, соответственно.
НЧ: если Тиз× w< 1, то w< 1/Тиз;
ВЧ: если Тиз× w> 1, то w> 1/Тиз.
|
а)
б) в)
г) д) Рисунок 3. 60 |
А-регулятор
В соответствии с рисунком 3. 61а, передаточная функция А-регулятора
;
ZВХ (р) = R1;
,
где Тф = RocCoc.
Частотная характеристика и временные зависимости входного и выходного напряжений представлены на рисунке 3. 61б, в, соответственно.
НЧ: Тф× w< 1.
|
а)
б) в) Рисунок 3. 61 |
Д-регулятор
В соответствии с рисунком 3. 62а, передаточная функция Д-регулятора
Zoc = Roc; Zвх = 1/C1p;
.
Частотная характеристика и временные зависимости входного и выходного напряжений представлены на рисунке 3. 62б, в, соответственно.
|
а)
б) в) Рисунок 3. 62 |
3. 4 Датчики
Датчики относятся к информационной части ЭП. От точности датчиков зависит точность замкнутых систем.
Требования, предъявляемые к датчикам:
- не должны вносить искажения в измеряемую цепь;
- определяемая точность;
- должны осуществлять преобразования измеряемого сигнала в электрическую форму (U, I).
3. 4. 1 Датчики постоянного тока
3. 4. 1. 1 Шунт
Шунт – самый распространенный датчик постоянного тока (комбинированное термостабилизированное сопротивление). Графическое изображение шунта представлено на рисунке 3. 63а, где RS – его условное обозначение.
|
|
|
В соответствии с рисунком 3. 63б, передаточная функция шунта
.
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) шунта представлена на рисунке 3. 63в.
UШН = 75мВ; IШН – от 1А до 7, 5кА.
Частотная характеристика (ЛАЧХ) представлена на рисунке 3. 63г.
Достоинства данного вида датчика тока:
- простота;
- точность.
Недостатки:
- низкий уровень выходного сигнала;
|
а) б)
в) г) Рисунок 3. 63 |
- гальваническая связь с силовой схемой.
|
|
|
