11. Коррекция сар

Наиболее простым и распространенным методом коррекции считается метод логарифмических амплитудных характеристик. С его помощью можно достаточно легко осуществить синтез последовательного корректирующего звена, которое в случае необходимости по специальным формулам [3] может быть пересчитано на эквивалентное параллельное звено или локальную обратную связь.

По заданию преподавателя в рамках курсового проекта надлежит выполнить построение желаемой ЛАХ и/или выбрать тип и параметры последовательного корректирующего звена.

11.1. Построение желаемой лах

Для получения желаемой ЛАХ необходимо выполнить построение асимптотической располагаемой ЛАХ, по методике изложенной в пункте 8.2 методических указаний.

Для заданного значения перерегулирования  = 30 % и времени переходного процесса t_п = 3 с, при помощи номограммы 1 (см. [1, стр. 113]), определяем максимальное значение ординаты вещественной частотной характеристики P_max для желаемой ЛАХ. На основании значения P_max выбираем соотношение между временем переходного процесса и частотой среза желаемой ЛАХ:

_с t_п = n  (11.1)

где _с – значение частоты среза желаемой ЛАХ; t_п – время переходного процесса (заданное значение); n – множитель, зависящий от значения P_max. Так как в выражении (11.1) известны все величины, то можно определить значение частоты среза желаемой ЛАХ:

_с = (n ) / t_п. (11.2)

Рассмотрим порядок построения желаемой ЛАХ. График желаемой ЛАХ для рассматриваемого примера приведен на рис. 11.1. Располагаемая ЛАХ (исходная) на рис. 11.1. обозначена буквами а – б – в – г, желаемая ЛАХ, полученная по рассматриваемой ниже методике, обозначена буквами а – б’ – д – е – ж.

Через точку соответствующую рассчитанному по формуле (11.2) значению частоты среза проводим среднечастотную часть желаемой ЛАХ, представляющую прямую с наклоном в –20 дБ/декаду.

Частоты сопряжения среднечастотного участка ЛАХ (прямая ‑20 дБ/декаду), выбираем из следующих условий: для высокочастотной части ₂ = (2 … 4) _с; для низкочастотной части ₁ = _с² / ₂.

Сопряжение низкочастотной части ЛАХ со среднечастотной производим прямой с наклоном в –40 или –60 дБ/декаду.

Рис. 11.1. Коррекция САР

Сопряжение в высокочастотной части выполняем по возможности так, чтобы на каждом из участков, желаемая ЛАХ как можно меньше отличалась от располагаемой. Это необходимо для того, чтобы корректирующее последовательное звено было как можно проще – ближе к типовым.

Проверку по запасу устойчивости желаемой ЛАХ в рамках курсового проекта не выполнять.

Пояснительная записка курсового проекта должна содержать необходимые расчеты и описание к построенным, графикам желаемой и располагаемой ЛАХ.

11.2. Выбор корректирующего звена и его параметров

Выбор корректирующего звена производится по виду его логарифмической амплитудной характеристики L_кз. Для получения ЛАХ корректирующего звена (L_кз) необходимо из ординат располагаемой ЛАХ (L_р) произвести вычитание ординат желаемой ЛАХ (L_ж), полученной в пункте 11.1.

Для рассматриваемого примера рис. 11.1 необходимо вычесть из ЛАХ (а – б – в – г), ЛАХ (а – б’ – д – е – ж) и получить ЛАХ корректирующего звена (з – и – к – л).

Далее по виду ЛАХ корректирующего звена (форме) нужно выбрать типовое корректирующее устройство, для чего можно использовать справочную информацию, например [4, стр. 300-302].

Применение в качестве корректирующего звена делителя напряжения приводит к уменьшению общего коэффициента усиления системы, что отрицательно сказывается на требуемой точности работы САР. В курсовом проекте следует провести коррекцию по варианту, исключающему снижение коэффициента усиления САР.

Пояснительная записка курсового проекта, при выполнении данного пункта, должна содержать график ЛАХ корректирующего звена, и его принципиальную схему, выбранную по справочнику.