4.14 Метод синтеза корректирующих устройств по ЛАЧХ
Он применяется для синтеза минимально-фазовых систем с единичной главной обратной связью и позволяет найти как структуру, так и параметры корректирующего устройства, то есть является структурно – параметрическим. Основные этапы синтеза заключаются в следующем: 1. Формулировка исходных данных и технических требований. 2. Построение ЛАЧХ нескорректированной разомкнутой системы. 3. Построение желаемой ЛАЧХ скорректированной системы. 4. Выбор схемы включения и расчет ЛАЧХ корректирующего устройства (включается обычно последовательно в прямую цепь или в цепь корректирующей обратной связи). 5. Техническая реализация корректирующего устройства по его ЛАЧХ, то есть выбор принципиальной схемы корректирующего устройства и расчет ее параметров. 6. Поверочный расчет системы на выполнение технических требований, предъявляемых к ней. Рассмотрим указанные этапы синтеза подробнее. 1. К исходным данным при синтезе корректирующего устройства относятся уравнения, передаточные функции или частотные характеристики элементов неизменяемой части нескорректированной системы. Это такие элементы как ОУ, датчик, предварительный усилитель, усилитель мощности, исполнительное устройство и т. д. Обычно они соединены последовательно и поэтому их общая передаточная функция WН(S) – это и есть передаточная функция разомкнутой нескорректированной системы. В качестве технических требований к системе задают показатели качества переходного процесса при ступенчатом внешнем воздействии. Это максимальное перерегулирование sm и время регулирования tP. Кроме того, в технических требованиях задают также запасы устойчивости, величину допустимой установившейся ошибки при соответствующем типовом воздействии.
Это dСТ при g = A0 = const – статическая ошибка dСK при g = A0 + A1t - скоростная ошибка dДИН при g = gmsin wgt – динамическая ошибка и другие оценки качества. 2. Построение ЛАЧХ нескорректированной разомкнутой системы L*(w) осуществляют по заданным техническим требованиям с использованием номограмм для типовых ВЧХ и ЛАЧХ, которые имеются в справочной литературе. При построении L*(w) ее условно делят на три участка: НЧ, СЧ и ВЧ – участок.
dСТ = А0 / (1 + К); dДИН = gm / |WЖ(wД). Например, при n = 1: dСК = А1 / К, откуда К. Тогда при частоте w = 1 НЧ участок должен иметь ординату 20lg k. Наименьшая же сопрягающая частота w1 должна быть не меньше, чем наибольшая частота входного воздействия. Это обеспечит его отработку с достаточной точностью. СЧ – участок влияет главным образом на устойчивость и качество переходного процесса и расположен в диапазоне частот w1£ w£ w4. При его построении предполагают, что ВЧХ замкнутой скорректированной системы является типовой (см. п. 4. 12). Для типовых же ВЧХ в справочной литературе имеются номограммы связи параметров ВЧХ РMAX и wП с показателями качества переходного процесса: sMAX и tP, а также запасами устойчивости по модулю ê L и по фазе g. В частности,
![]() ![]() СЧ – участок должен проходить через частоту среза wС и на интервале частот w2£ w£ w3 имеет наклон –20Дб/дек. Частота среза wС определяется по формуле wС = 0, 6 ¸ 0, 9 wП, причем частота положительности ВЧХ wП находится из номограммы – 1 по заданным значениям sMAX и tP (смотри стрелки на номограмме – 1). Длина участка с наклоном –20 Дб/дек выбирается такой, чтобы ординаты его концов L2 и L3 при частотах соответственно w2 и w3 были больше или равны запасу устойчивости по модулю ê L. В свою очередь ê L находится из номограммы– 2. Наклон ЛАЧХ на участке w1< w< w2 и w3< w< w4 выбирают равным –40Дб/дек или –60 Дб/дек, причем обычно w4»(6¸ 10) wС. ВЧ – участок L*(w) из-за малых усилений системы практически не оказывает влияния на устойчивость и качество переходных процессов. Поэтому, как правило, ВЧ - участок желаемой ЛАЧХ совпадает с соответствующим участком ЛАЧХ нескорректированной системы. 4. Выбор схемы включения и расчет ЛАЧХ корректирующего устройства зависят от конкретных свойств неизменяемой заданной части системы. В частности, это наличие помех от датчика и их частотный спектр, возможность подключения корректирующей обратной связи и последовательно корректирующего устройства и другие факторы. Например, при наличии ВЧ – помех предпочтение отдают корректирующим обратным связям потому, что с одной стороны, большинство корректирующих устройств обладают дифференцирующими свойствами и, значит, усиливают помехи. С другой стороны, на выходе инерционной части системы ВЧ – помеха всегда выражена меньше, чем на ее входе. Кроме того, обратная связь предпочтительнее и потому, что уменьшает влияние нелинейности и нестабильности параметров охваченных ею элементов.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|