Главная > Теория автоматического регулирования. Книга 2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

ГЛАВА X. ПРИМЕРЫ СИНТЕЗА КОРРЕКТИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Поясним методику синтеза корректирующих устройств, изложенную в главе VIII, на ряде конкретных примеров систем автоматического регулирования. В первом примере при рассмотрении электронного регулятора напряжения изложена методика синтеза параллельного корректирующего устройства статической системы автоматического регулирования. Во втором примере описан синтез параллельного корректирующего устройства следящей системы радиолокационной станции. Третий пример посвящен методике синтеза параллельного и последовательного корректирующих устройств следящей системы летучих ножниц. Наконец, в последнем примере рассмотрен синтез оптимальных корректирующих устройств системы при действии регулярного сигнала и помехи.

1. СИНТЕЗ КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОННОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Синтез корректирующего устройства электронного регулятора напряжения рассмотрим для случая изменения настройки регулятора напряжения. Передаточная функция замкнутой системы относительно воздействия, представляющего собой изменение настройки регулятора, может быть записана в виде

Структурная схема системы приведена на рис. Х.1. В структурную схему входят передаточные функции: — измерительных средств системы, — усилительных устройств, синхронного генератора, — параллельного корректирующего устройства.

С помощью структурной схемы определим вид и параметры параллельного корректирующею устройства, а также

коэффициенты усиления электронного усилителя, удовлетворяющие следующим требованиям:

а) система регулирования была бы статической с коэффициентом передачи

б) переходный процесс при внезапной перестройке регулятора должен быть с перерегулированием и иметь время установления сигнала на уровне 95% 0,9 сек;

в) передаточные функции элементов прямой цепи (неизменяемая часть системы)

где передаточные коэффициенты и постоянные времени имеют значения: сек,

Рис. Х.1. Упрощенная структурная схема электронного регулятора напряжения

Постановка задачи синтеза заключается в определении вида и параметров параллельного корректирующего устройства, удовлетворяющих принятым выше условиям на электронный регулятор напряжения.

Располагая передаточными функциями неизменяемой части системы, запишем ее передаточную функцию в разомкнутом состоянии:

где

и

В последних выражениях определяемый нами коэффициент усиления электронного усилителя совместно с тиратронным каскадом обозначен через

Для решения задачи синтеза необходимо определить желаемую логарифмическую амплитудную характеристику. Ее низкочастотная часть зависит от статического коэффициента системы . Графическое построение этой характеристики показано на рис. Х.2, где низкочастотный участок соответствует усилению , проведен прямой линией параллельно оси абсцисс.

Рис. Х.2. Построение желаемой логарифмической амплитудной характеристики электронного регулятора напряжения

Частота среза систем автоматического регулирования, имеющих определяется по формуле

откуда найдем

Через точку с координатой проведем прямую с наклоном до ее пересечения с низкочастотной частью амплитудной характеристики. В точке пересечения получим первую частоту излома характеристики, равную Вторая частота излома обеспечивает минимальный запас устойчивости системы по модулю .

В рассматриваемом примере примем, что , тогда через точку, находящуюся на амплитудной характеристике и соответствующей частоте проведем прямую с наклоном

Для того чтобы параллельное корректирующее устройство имело наиболее простую техническую реализацию, нужно у желаемой характеристики в области высоких частот установить наклоны и частоты сопряжения совпадающими с наклонами и частотами характеристики неизменяемой части системы. Так как

неизменяемая часть системы не имеет сопрягающих частот больших то произвольно возьмем - и проведем прямую с наклоном — 80 дб/дек (с наклоном, который имеет амплитудная характеристика неизменяемой части системы).

Для проверки правильности построения амплитудной характеристики на ее соответствие заданным показателям качества необходимо вычислить фазовую частотную характеристику

Вычисленная по этой формуле фазовая характеристика показана на рис. Х.2.

Перенесем полученные значения амплитуд и фаз на номограмму вещественной частотной характеристики (кривая 1 на рис. По точкам пересечения этой линии с кривыми номограммы определим вещественную частотную характеристику 1 замкнутой системы (рис. Х.4). Разобьем ее на две трапеции и с помощью таблиц -функций определим время протекания переходного процесса сек (см. кривую 1 на рис. Х.5). При этом полученное значение соответствует заданной величине, что указывает на правильность построения желаемой амплитудной характеристики.

Как видно из структурной схемы (рис. Х.1), определение передаточной функции корректирующего устройства может быть выполнено с помощью формулы

В существенном интервале частот имеем

и выражение (Х.3) примет вид

Из последней зависимости можно, определить

(кликните для просмотра скана)

На рис. приведены логарифмические амплитудные характеристики

Рис. Х.6. Определение логарифмической амплитудной характеристики корректирующего устройства электронного регулятора напряжения

Сложив эти характеристики, получим амплитудную характеристику параллельного корректирующего устройства, а по ней найдем передаточную функцию корректирующего устройства в виде

где

Рис. Х.7. Схема параллельного корректирующего устройства электронного регулятора напряжения

Представим это корректирующее устройство в виде четырехполюсника RC (рис. Х.7), откуда найдем

где

Для определения коэффициентов сложим амплитудные характеристики проведенные через (рис. Х.8). По точкам излома запишем формулу для вычисления фазовой характеристики

Фазовая характеристика построена на рис. Х.8.

Примем запас устойчивости внутреннего контура системы при высокой частоте среза равным , тогда характеристику следует поднять на 26 дб (рис. Х.8).

Из рассмотрения внутреннего контура системы видно, что запас устойчивости по фазе при низкой частоте среза Полученные запасы обеспечивают устойчивость контура. Поэтому по его амплитудной характеристике можно определить передаточный коэффициент (или 26 дб).

Рис. Х.8. Логарифмические амплитудные и фазовые частотные характеристики замкнутого внутреннего контура электронного регулятора напряжения

Откуда найдем: При и степени ослабления сигнала обратной связи получим коэффициент усиления

Рис. Х.9. Логарифмические амплитудные и фазовые частотные характеристики электронного регулятора напряжения, построенные для проверки правильности решения задачи синтеза

Для проверки полученных результатов определим логарифмические амплитудную и фазовую частотные характеристики разомкнутой системы методом анализа, пользуясь при этом найденными передаточной функцией корректирующего устройства и коэффициентом усиления Для этого на рис. Х.9 построены характеристики (кривые: 1 — амплитуда, 2 — фаза). Здесь же приведены частотные характеристики замкнутого контура, которые получены по номограмме рис. Х.10.

(кликните для просмотра скана)

На ней кривой 1 показана амплитудно-фазовая характеристика замкнутого контура. Сложив амплитудные характеристики (кривая 1, рис. Х.9) с (кривая 3), получим амплитудную характеристику всей разомкнутой системы (кривая рис. Х.11). Сложив фазовые характеристики (кривые 2 и 4, рис. получим (кривая 2, рис. Х.11).

Электронный регулятор напряжения имеет следующие запасы устойчивости: по фазе , по модулю дб.

Рис. Х.11. Результирующие логарифмические амплитудная и фазовая частотные характеристики разомкнутого электронного регулятора напряжения, полученные методом анализа

Регулятор напряжения при принятых параметрах обеспечивает надежную работу системы стабилизации.

Перенесем полученные значения на номограмму рис. (кривая 2) и построим точное значение вещественной частотной характеристики замкнутой системы (кривая 2, рис. Пользуясь таблицами -функции, вычислим переходный процесс, который построен на рис. Х.5 (кривая 2). Из кривой переходного процесса видно, что сек. Полученное точное значение времени переходного процесса достаточно близко совпадает с приближенным, что указывает на правильность решения задачи синтеза корректирующего устройства электронного регулятора напряжения.

1
Оглавление
email@scask.ru