Исследование системы на устойчивость в трех режимах.
Для определения устойчивости построим ЛАЧХ системы. Для этого запишем ПФ разомкнутого контура системы по функциональной схеме:
Построим ЛАХ разомкнутого контура системы в области рабочей точки и найдем частоту среза ЛАХ системы:
Т.к. частоты сопряжения ОУ на много больше частоты среза, они практически не влияют на показатели качества работы системы, следовательно инерционностью ОУ можно пренебречь.
Построим ЛАХ и ФЧХ разомкнутого контура системы в трех режимах:
Область холостого хода:
Область рабочей точки:
Область короткого замыкания:
О
пределим
запасы по фазе во всех режимах:
По полученным данным можно сделать вывод, что система неустойчива во всех режимах. Наихудшим случаем будет режим холостого хода.
5. Расчет коррекции, обеспечивающей требуемое качество.
5.1. Построение желаемой лах.
ПФ разомкнутого контура системы в режиме холостого хода:
Используя номограммы В.В.Солодовникова определим по заданным перерегулированию и времени регулирования частоту среза и запас по фазе:
Методом Е.А.Санковского определим частоты сопряжения ЖЛАХ:
Запишем желаемую ПФ:
По желаемой и нескорректированной ПФ определим ПФ корректирующего устройства:
Преобразуем ПФ корректирующего устройства:
П
остроим
ЛАХ и ФЧХ нескорректированной, желаемой
и скорректированной систем в режиме
холостого хода:
Рис16. Функциональная схема системы с учетом КУ.
Найдем ПФ и построим ЛАХ и ФЧХ скорректированной системы во всех режимах:
Определим запасы по фазе во всех режимах:
Запас по фазе в режиме ХХ соответствует расчетному. Полученное корректирующее устройство так же обеспечивает запас устойчивости по фазе системе и в остальных режимах.
5.2. Расчет параметров элементов, входящих в корректирующее устройство.
Разложим ЛАХ КУ на две более простые части, в которых наклон не превышает +1/-1.
Рис.19.ЛАХ первой части КУ
ПФ КУ первой части содержит постоянные времени:
С помощью таблицы типовых КУ САУ на постоянном токе, задаем электрическую схему первой части КУ:
Рис.20. Электрическая схема КУ первой части
Расcчитаем параметры схемы первой части КУ:
Примем:
Тогда:
Для обеспечения единичного усиления на малых частотах примем:
Тогда:
Рис.21. ЛАХ второй части КУ
ПФ КУ второй части содержит постоянные времени:
С помощью таблицы типовых КУ САУ на постоянном токе, задаем электрическую схему первой части КУ:
Рис.22. Электрическая схема КУ второй части
Рассчитаем параметры схемы второй части КУ:
Примем:
Тогда:
Для обеспечения единичного усиления на малых частотах примем:
