lektsii_EMS

51

корректирующее устройство обеспечивает выполнение данного условия на указанных частотах.

Лекция №12

Коррекция ЖОС

На рисунке показаны исходная и скорректированная ЛАЧХ системы с ЖОС. Здесь желаемая ЛАЧХ имеет излом, совпадающий с частотой среза, что обеспечивает требуемый запас по фазе.

Более подробно эти характеристики будут рассмотрены далее.

Так как данная коррекция охватывает двигатель, который по скорости описывается передаточной функцией в виде инерционного звена, то при ЖОС происходит уменьшение Ky охватываемого звена и одновременно во столько же раз его постоянной времени Т. Для компенсации уменьшения коэффициента передачи необходимо ввести в состав УПУ дополнительный усилитель Кпу1 , показанный на рисунке. Усилитель Кпу2 численно равен Купу ,

который был определен после оценки общего коэффициента передачи разомкнутой нескорректированной системы.

Koc Kк тг

K2

K2

K2

W (р)

1 pTдв

1 K2 Koc

T p 1 K

K

охв

1

K2Koc

Tдв

p 1

дв

2

oc

1 pTдв

1 K2 Koc

52

53

Вернемся к частотным характеристикам системы с ЖОС.

Wохв	(р)	kпу k	ум kдв
	1 kпу kум kдв kтг kк

kпу1 1 kпу2 kум kдв kтг kк ´

?

		k			1	( )
	ср		p
				T
					ж

?

( ) 1 kпу2 kум kдв kтг kк Тдв

Таким образом, находим kк и появляется дополнительный усилитель.

ГОС сужает полосу пропускания.

ср ж исх

ЖОС расширяет полосу пропускания.

Быстродействие системы с ЖОС становится выше, чем системы с ГОС.

54

Но с ГОС система реагирует на высокочастотные помехи, с ГОС –

нет.

УПУ системы с двигателем постоянного тока.

Ограничитель ограничивает напряжение на входе операционного усилителя, если оно превышает допкстимое значение.

У системы с асинхроннм двигателем отсутствует демодулятор. Ограничитель делается на стабилитронах.

Характеристика стабилитрона

55

Характеристика двух стабилитронов.

Uизмmax 36 1,41B

Uвых 10В

Iстmax Uизм max Uст

Rб

Rб Uизмmax Ucт

Iстmax

Таким образом, мы сами сознательно вводим в состав системы нелинейность типа «насыщение». Рассмотрим далее схему демодулятора.

56

Лекция №13

Здесь представлен однополупериодный демодулятор на транзисторах. Подобно его работа рассматривалась в курсе по ЭСУ. Ниже показан его выходной сигнал, который раскладывается на аналоговый (Усредненный) и переменный периодический сигнал с частотой первой гармоники раной несущей частоте.

k	дм		1	0,3

Именно переменный сигнал подвергается фильтрации. Фильтр создается с помощью Сф

Сочетание Rб Сф дает фильтр в виде инерционного звена с постоянной

времени Тф RфСф . Далее показано, как выбирать постоянную времени

фильтра, чтобы она не уменьшала бы запас по фазе скорректированной системы и далее оценить величину емкости конденсатора. Далее приводится схема УПУ на операционном усилителе и дается расчет всех элементов.

	сети	400 6,28	1	2500	1
			с		с

57

	Пусть T	1	с
		250
	ф

1 10 гр

Tф

1 0,1 сети

Tф

kR0

R1

Пусть R0 10кОм

W (p)	R0				pR0C
		1			pR2C 1
	R2 pC

УПУ системы с асинхронным двигателем

58

Пусть R0 10кОм

k

пу1

R0

k

к

R0

R

R

1

2

R3

pC1

R3

T1

R 1

W (p)

pC1 R3 1 R3

3

pC

pC2R4 1

ОУ2

R4

R4

R

pC R 1

4

1

3

pC2

pC2 R4 1 kпу2

T2

R 1

4

pC2

Пусть R4 10кОм, тогда

k

пу2

R3

R

R

4

4

Постоянная времени в числителе передаточной функции УПУ должна быть равна постоянной времени обмотки управления двигателя, о чем говорилось ранее. То есть

arctg Xy

		Ry
	C R	Xy	C
		Ry
	2 4		2

2) T2 T1 Постоянная времени в знаменателе передаточной функции УПУ, по крайней мере, должна быт в 10 раз меньше чем постоянная времени в числителе для качественной компенсации фазового сдвига несущей частоты в обмотке управления двигателя..

59

C1R3 T2 0,1T1

Влияние нелинейностей на устойчивость и качество СС

В составе проектируемой системы существует целый ряд нелинейностей, а мы ее рассматриваем как линейную. Здесь нечувствительность, порождаемая измерителем рассогласования, насыщение, которое мы сами вводим в виде амплитудного ограничителя, люфтредуктора и момент сил сухого трения.

Влияние однозначных нелинейностей на динамику .

Используем для анализа метод гармонической линеаризации нелинейного элемента.

Вспомним, что такое эквивалентный комплексный коэффициент усиления.

n n

y Ai sin t Bi cos t y0

i 1 i 1

60

	1										2
y0											0	y(t)d t
						2
			1					2
Ai									y(t)sini t d t
									0
		1						2
Bi								y(t)cosi td t
									0
					1			2
A1									y(t)sin td t
									0
				1				2
B1									y(t)cos t d t
									0
y(t) A1 sin t B1 cos t
											A		B
y(t)										1		sin t	1	cos t	x
													x
											x

x амплитудное значение

A1	p	A1	q
x		y

Пример

4

2

b

Bsin td t ( )

A

A sin a

arcsin

a

A

4

4

2

2

a

( )

cos t

1 sin

(arcsin

)

A

A

A