11.11 Расчет последовательной коррекции

ЛАЧХ последовательного корректирующего звена (регулятора) рассчитывается по формуле:

(11.79)

.

На рисунке 11.14 приведена ЛАЧХ L_рег. Данную характеристику можно разложить на 5 звеньев: 2 апериодических L_рег1, L_рег4, 2 одинаковых форсирующих L_рег2, L_рег3 и усилительное L_рег5 (рисунок 11.14). Соответственно передаточная функция последовательного корректирующего звена:

(11.80)

,

где K_рег=27;

с;

с;

с.

11.12 Расчет параллельной коррекции

Параллельное корректирующее устройство введем в систему электропривода в виде гибкой обратной связи, охватываемой тиристорный преобразователь. Для обеспечения заданной точности регулятор представляется упрощенно в виде пропорционального звена с коэффициентом, рассчитанным в п. 11.7.

На рисунке 11.15 приведена исходная структурная схема с параллельной коррекцией. Таким образом, тиристорный преобразователь является звеном, охваченным параллельной коррекцией (L_охв=L_п). А неохваченной частью  пропорциональный регулятор, двигатель и обратная связь по скорости:

L

(11.81)

_но=20lg(K_рег)+L_д+L_o.

При построении параллельной коррекции разомкнутая нескорректированная ЛАЧХ рассчитывается с учетом пропорциональной части регулятора:

L

(11.82)

_р.нс1=L_р.нс+20lg(K_рег).

На рисунке 11.16 показано построение ЛАЧХ параллельного корректирующего устройства.

Для того, чтобы ЛАЧХ параллельного корректирующего устройства имела наиболее простой вид, изменим наклон желаемой ЛАЧХ в области высоких частот (при lg()>3) на минус 40 дБ/дек – параллельно неохваченной ЛАЧХ.

Определяется область существенных частот, где L_р.нс1 > L_ж. В этой области ЛАЧХ параллельного корректирующего устройства равна:

L

(11.83)

_прл.КУ=L_ноL_ж.

В области несущественных частот строим ЛАЧХ коррекции как продолжение из области существенных частот.

Характеристику параллельной коррекции можно разложить на 4 звена: 2 одинаковых апериодических L_пк1, L_пк2, 1 дифференцирующее L_пк3 и 1 форсирующее L_пк4.

Соответственно передаточная функция параллельного корректирующего звена:

(11.84)

,

где с;

с;

с.

11.13 Построение скорректированных разомкнутых и замкнутых лафчх

11.13.1 Разомкнутая скорректированная лафчх с последовательной коррекцией

Уточним разомкнутую скорректированную ЛАЧХ L_{р.ск.псл} более точным построением ЛАЧХ регулятора:

(11.85)

+L_рег5,

где L_рег1.ут= 20lg( ) – ЛАЧХ апериодической составляющей;

L_рег2.ут= 20lg( ) – ЛАЧХ форсирующей составляющей;

L_рег3.ут= 20lg( ) – ЛАЧХ форсирующей составляющей;

L_рег4.ут= 20lg( ) – ЛАЧХ апериодической составляющей;

L_рег5= 20lg(K_рег).

Следовательно:

L

(11.86)

_{р.ск.псл}=L_р.нс +L_рег.ут.

Расчет значений ЛАЧХ L_{р.ск.псл} приведен в таблице 11.6. Значения L_р.нс берутся из графика ЛАЧХ разомкнутой нескорректированной (рисунок 11.12).

Таблица 11.6 – Расчет разомкнутой скорректированной ЛАЧХ

lg()	, с-1	Lрег1.ут, дБ	Lрег2.ут, дБ	Lрег3.ут, дБ	Lрег4.ут, дБ	Lрег.ут дБ	Lр.нс дБ	Lр.ск.псл дБ
-1.5	0.0316	0.0	0.0	0.0	0.0	28.6	0.6	29.2
-1	0.1	0.0	0.0	0.0	0.0	28.6	0.6	29.2
-0.5	0.316	-0.3	0.0	0.0	0.0	28.3	0.6	28.9
0	1.0	-2.1	0.0	0.0	0.0	26.5	0.6	27.1
0.5	3.16	-8.6	0.0	0.0	0.0	20.0	0.6	20.6
1	10.0	-18.1	0.3	0.3	0.0	11.1	0.6	11.7
1.5	31.6	-28.0	2.3	2.3	0.0	5.2	0.6	5.8
2	100.0	-38.0	9.0	9.0	-0.4	8.2	-16.2	-8.0
2.5	316.2	-48.0	18.5	18.5	-3.2	14.4	-36.6	-22.2
3	1000.0	-58.0	28.5	28.5	-10.8	16.8	-66.6	-49.8
3.5	3162.3	-68.0	38.5	38.5	-20.4	17.2	-96.6	-79.4
4	10000.0	-78.0	48.5	48.5	-30.4	17.2	-126.6	-109.4

Разомкнутая скорректированная ЛФЧХ рассчитывается по формуле:

(11.87)

,

где - ФЧХ апериодического звена коррекции;

- ФЧХ форсирующих звеньев коррекции;

- ФЧХ апериодического звена коррекции;

_рег=_рег1+_рег2+_рег3+_рег4 – ФЧХ регулятора;

_р.нс – разомкнутая нескорректированная ФЧХ (рисунок 11.12).

Данные расчета разомкнутой скорректированной ЛФЧХ приведены в таблице 11.7.

Уточненная разомкнутая скорректированная ЛАФЧХ показана на рисунке 11.17.

Таблица 11.7 – Расчет разомкнутой скорректированной ЛФЧХ

lg()	, с-1	рег1, град	рег2, град	рег3, град	рег4, град	рег, град	р.нс, град	р.ск.псл, град
-1.5	0.0	-1.4	0.0	0.0	0.0	-1.4	-0.1	-1.5
-1	0.1	-4.5	0.2	0.2	0.0	-4.1	-0.2	-4.3
-0.5	0.3	-14.1	0.5	0.5	-0.1	-13.2	-0.7	-13.9
0	1.0	-38.5	1.5	1.5	-0.2	-35.7	-2.1	-37.8
0.5	3.2	-68.3	4.8	4.8	-0.6	-59.3	-6.5	-65.8
1	10.0	-82.8	14.8	14.8	-1.9	-55.1	-21.2	-76.3
1.5	31.6	-87.7	39.9	39.9	-6.0	-13.9	-79.9	-93.8
2	100.0	-89.3	69.3	69.3	-18.3	31.0	-169.8	-138.8
2.5	316.2	-89.8	83.2	83.2	-46.2	30.4	-217.7	-187.3
3	1000.0	-89.9	87.8	87.8	-73.1	12.6	-250.4	-237.8
3.5	3162.3	-90.0	89.3	89.3	-84.5	4.1	-263.7	-259.6
4	10000	-90.0	89.8	89.8	-88.3	1.3	-268.0	-266.7