Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Псб_КP_ТАY (2010).doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
606 Кб
Скачать
☆

4.5Расчет переходного процесса

5.5.1. По виду вещественной составляющей (рисунок 5.5) производится предварительная оценка качества спроектированной САУ.

Рисунок 5.9

Оценка производится по следующим правилам.

  1. Если при некотором значении частоты величина , то система является неустойчивой;

  2. Если функция положительна и невозрастающая (кривые 2,3), то есть выполняются соотношения , , то величина перерегулирования не более 18%.

  3. Система стремится к устойчивому состоянию, если ;

  4. Если функция изменяется по монотонно убывающей кривой 2, где имеют место соотношения , и , то регулируемый параметр стремится к установившемуся значению без перерегулирования, а время переходного процесса может быть оценена по формуле:

(5.11)

где – область существенных частот данной системы.

  1. Если функция имеет вид кривой 3 с величиной максимума , то перерегулирование определяется соотношением:

    (5.12)

  2. Если функция имеет вид кривой 4, где - интервал положительности, то время переходного процесса оценивается формулой:

(5.13)

5.5.2. Расчет переходного процесса в САУ и оценка ее динамических свойств и показателей качества можно производить методом, основанным на использовании вещественной частотной характеристики (вещественной составляющей передаточной функции)- математическим вычислением вещественной составляющей и ее интеграла, или приближенно (например, графическим методом типовых трапецеидальных характеристик [3]).

При приближенном решении задачи вещественная составляющая ПФ замкнутой САУ может быть либо вычислена, либо найдена графически (приложение В) по ЛАФЧХ разомкнутой системы и номограммам [4].

5.5.3. Для расчета переходных процессов кривую удобно представить в виде совокупности некоторого числа трапецеидальных частотных характеристик, после чего по таблицам [4] определяются соответствующие каждой из них переходные функции.

Правило приближенной замены кривой вещественной составляющей трапециями заключается в следующем (рисунок 5.6):

  1. В окрестности экстремумов кривой прямолинейные отрезки располагаются параллельно оси w и отмечается начальная ордината .

  2. Определяется крутизна боковой стороны трапеции по соотношению:

    (5.14)

  3. По типовым характеристикам, соответствующим выбранным трапециям, в таблицу заносятся составляющие переходных процессов для единичных трапеций ( ПРИЛОЖНИЕ 5).

  4. В соответствии с графиком Рз (0) определяются масштабные коэффициенты и составляющие переходного процесса по формулам:

(5.20)

(5.21)

где - нормированное время.

  1. По сумме составляющих Х (t) определяется суммарный переходный процесс в системе.

Рисунок 5.10

Рисунок 5.11

Для следящих систем (РЛС), как правило, регламентируется динамическая ошибка дин доп .

Пусть движение следящей системы характеризуется некоторыми допустимыми значениями:

D!2m - максимальная угловая скорость следящего вала;

D!!2m - максимальное угловое ускорение следящего вала.

Произвольное, в общем случае, движение вала D2(t) можно представить эквивалентным гармоническим движением DЭ(t):

DЭ(t) = DЭМ (Sin Э t+ Э) (168)

где DЭМ - амплитуда эквивалентного синусоидального движения;

Э - эквивалентная угловая частота.

Эквивалентность DЭ(t) движению D2(t) понимается в том смысле, что два раза за период времени 2./ Э = TЭ воспроизводятся максимальные угловая скорость и ускорение реального движения.

D!Э = d DЭ(t)/ dt = DЭМ Э Cos Э t = A Cos Э t (169)

D!!Э = d2 DЭ(t)/ dt2 = - DЭМ 2Э Sin Э t = B Sin Э t (170)

Приравнивая амплитуды скорости А и ускорения В эквивалентного движения максимально допустимым, получим:

DЭМ Э = D!2m ; DЭМ 2Э= D!!2m (171)

Откуда: D!!2m= D!2m Э .

Т.е. угловая частота эквивалентного движения Э= D!!2m / D!2m , а амплитуда эквивалентного гармонического движения DЭМ = D!2m / Э .

Передаточная функция по ошибке согласно определению понятия ошибки:

WД(p)= 1 / (1+W(p)= Dдин (р) / D1(p) (172)

где Dдин (р) - динамическая ошибка слежения системы;

D1(р) - динамическая фаза положения управляющего вала.

Очевидно для пригодной следящей системы, что D1(р) D2(p). Тогда динамическая ошибка:

Dдин (р) 1/ [!+W(p)] D2 (p) (173)

Следовательно, для эквивалентного гармонического движения (по определению):

DМ дин= D Э М / 1+ W(j) (174)

В области низких частот Т 1 и для ПФ САУ рассматриваемой РЛС (144) можно записать:

W(j) K / (174a)

Из выражений (174) и (174a) следует:

K DЭ М Э / DM дин = D!2M / DM дин

Так как DM дин Э = D!2M , и принимая во внимание, что замена АФХ асимптотой дает отклонение 21/ 2 (3 дб), получим окончательно:

K = 21/2 D!2M / Dдин доп