- •Структурная схема № 3
- •Численные значения параметров структурной схемы
- •Заданные показатели качества управления
- •Оглавление
- •1) Введение
- •2. Анализ исходной сау.
- •2.1 Преобразование сау к одноконтурному виду.
- •2.2) Определение передаточной функции сау в разомкнутом состоянии:
- •2.3) Определение требуемого коэффициента усиления передаточной функции разомкнутой сау из условия статической точности.
- •2.4) Определение передаточных функций по управляющему, возмущающему воздействию и по ошибке.
- •2.5) Выводы по проведенному анализу
- •3. Анализ устойчивости сау.
- •3.1 Анализ устойчивости замкнутой сау с помощью алгебраического критерия (критерия Гурвица).
- •3.2) Анализ устойчивости с использованием частотного критерия (критерия Михайлова).
- •3.3) Анализ влияния разомкнутой сау на устойчивость
- •3.4) Построение кривой d-разбиений и выделение областей устойчивости
- •3.5) Построение и анализ диаграммы Боде для разомкнутой сау
- •3.6) Вывод по анализу устойчивости сау
- •4) Синтез исходной сау
- •4.1) Выбор и обоснование методов синтеза сау
- •4.2) Расчёт и построение желаемой лах и фчх
- •4.3) Определение передаточной функции и постоянных времени последовательно-корректирующего устройства (пку).
- •4.4) Выбор схемы реализации пку и расчет параметров
- •4.5) Определение передаточной функции и постоянных времени корректирующего устройства обратной связи (кос).
- •4.6) Выбор схемы реализации кос и расчёт параметров
- •5) Анализ скорректированной сау
- •5.1) Расчет переходного процесса в скорректированной сау с пку
- •5.2) Расчет переходного процесса в скорректированной сау с кос
- •5.3) Сравнительный анализ двух видов коррекции
- •6. Заключение
4.6) Выбор схемы реализации кос и расчёт параметров
Данную ПФ можно реализовать как один операционный усилитель:
Распишем :
, причём выполняться условие
Здесь:
, причём выполняться условие
Здесь:
Рассчитаем :
Пусть
В итоге схема реализации КОС имеет вид:
5) Анализ скорректированной сау
5.1) Расчет переходного процесса в скорректированной сау с пку
Передаточная функция для управляющего воздействия:
Передаточная функция для возмущающего воздействия:
Переходная характеристика для управляющего воздействия
Переходная характеристика для возмущающего воздействия
Получившиеся показатели переходного процесса:
Перерегулирование составило %;
Время регулирования -
Время первого согласования -
Ошибка составила .
Установившееся значение переходного процесса равно 0,9928.
5.2) Расчет переходного процесса в скорректированной сау с кос
Передаточная функция для управляющего воздействия:
Передаточная функция для возмущающего воздействия:
Переходная характеристика для управляющего воздействия
Переходная характеристика для возмущающего воздействия
Получившиеся показатели переходного процесса:
Перерегулирование составило %;
Время регулирования -
Время первого согласования -
Ошибка составила ;
Установившееся значение переходного процесса равно 0,9928.
5.3) Сравнительный анализ двух видов коррекции
Итак, произведена коррекция заданной САУ двумя способами: введением последовательного корректирующего устройства и корректирующей обратной связи. Схема корректирующего устройства подбиралась по передаточной функции. Оба вида коррекции в принципе удовлетворяют заданным требованиям, хотя имеют некоторые различия между собой.
Перерегулирование в случае ПКУ получилось несколько меньшим, чем с КОС. Время переходного процесса так же оказалось несколько меньшим, впрочем, как и время первого согласования.
Запас устойчивости в САУ с корректирующей обратной связью выше (даже бесконечен), чем при использовании последовательной коррекции.
Анализируя диаграмму Боде, а именно запас устойчивости в САУ с корректирующей обратной связью по фазе и запас устойчивости по модулю , делаем заключение об устойчивости системы, т.к.
Достоинством КОС может так же служить простота реализации данного КУ, которое реализуется на одном операционном усилителе. ПКУ реализуется на двух ОУ.
В принципе не существует универсального метода коррекции, поэтому оба метода имеют свои достоинства и недостатки, а какой именно метод более приемлем для определенной задачи, решает уже сам заказчик.