5Синтез системы
Под синтезом понимается создание системы с наперед заданными показателями качества, как в динамическом, так и принужденном режиме работы.
Если поведение системы рассматривается при действии ступенчатого воздействия, то принужденный режим называется установившимся.
Задачей синтеза является расчет и выбор структуры и параметров корректирующих звеньев, которые могут быть последовательными или параллельными. Последовательные корректирующие звенья включаются последовательно в прямой канал системы, параллельные – охватывают часть системы, образуя, так называемый внутренний контур.
Реализация последовательной коррекции осуществляется, как правило, используя регуляторы, формируя на их базе передаточную функцию, придающую системе требуемые качества.
Параллельная коррекция охватывает часть системы, образуя внутренний контур. Естественным требованием к данной коррекции является возможность технической реализации.
В данной работе параллельной коррекцией можно охватить регулятор, или тахогенератор, или тиристорный преобразователь.
Расчет и выбор последовательной или (и) параллельной коррекции сводится к построению так называемой желаемой ЛАЧХ, которая в конечном итоге придает системе требуемые качества.
5.1 Требования к желаемой лачх
Под желаемой ЛАЧХ понимается такая логарифмическая амплитудно-частотная характеристика, которая придает системе требуемые показатели качества как в динамическом, так и установившемся режимах работы.
В данной работе желаемая ЛАЧХ должна быть построена таким образом, чтобы обеспечить заданные показатели качества динамического режима:
- время регулирования tр;
- величины перерегулирования м;
и установившего режима:
- ошибка от внешнего возмущения (моменту) м.
Качество динамического режима задается соответствующим построением ЛАЧХ в области средних частот (диапазон частоты среза системы).
Качество установившего режима определяется по наклону ЛАЧХ в области низких частот.
Область высоких частот не оказывает существенного влияния на качество системы, поэтому в этой области ЛАЧХ строится таким образом, чтобы обеспечить простоту реализации коррекции.
5.2 Порядок построения желаемой лачх
1. Определяется частота среза системы по формуле:
(5.36)
где 
и
находится по графику, представленному
на рисунке 5.1.
2. Через частоту среза проводится ЛАЧХ с наклоном минус 20 дБ/дек.
3. В области высоких частот (справа от частоты среза) рекомендуется строить ЛАЧХ параллельно нескорректированной при реализации последовательной коррекции или параллельно неохваченной при реализации параллельной коррекции.
4. В области низких частот (слева от частоты среза) ЛАЧХ зависит от заданной ошибки регулирования по задающему или возмущающему воздействиям в установившем режиме работы. Для определения поведения ЛАЧХ в этой области необходимо определить наклон ЛАЧХ.
С этой точки зрения системы разделяют на статические и астатические.
Под статическими системами понимают системы, для которых регламентируют значение статических ошибок, отличных от нуля.
Для астатических систем ошибка регулирования в установившемся режиме равняется нулю.
Заметим, если коэффициент усиления регулятора не равен бесконечности (для статических систем), то желаемый коэффициент усиления разомкнутой системы определяется по формуле:
(5.37)
ЛАЧХ разомкнутой системы в области низких частот проводится с нулевым наклоном на уровне:
(5.38)
Если
(для астастических систем), то желаемая
ЛАЧХ в области низких частот проводится
с отрицательным наклоном (в этой курсовой
работе проводится как продолжение из
области средних частот), а регулятор
имеет интегрирующую составляющую.