2.4. Параметри і передавальні функції елементів сак чов дпс
П - підсилювач моделюється аперіодичною ланкою з передавальною функцією:
з
параметрами:
,
с.
ТП - теристорний перетворювач моделюється аперіодичною ланкою з передавальною функцією:
з
параметрами:
с
Г - генератор, аперіодична ланка:
з
параметрами:
ЗЗН - гнучкий зворотний зв'язок по напрузі інерційно-диференціююча ланка з параметрами:
з
параметрами:
ТГ - тахогенератор, підсилювальна (пропорційна) ланка:
з
параметрами:
ДПС – двигун постійного струму, коливальна ланка.
параметри:
с.
с.
Передавальна функція двигуна постійного струму по каналу управління, що визначає вплив напруги на якорі двигуна на частоту обертання його валу
а
за каналом збурення:
Сукупність передавальних функцій елементів САК і функціональної схеми дозволяє побудувати її структурно-алгоритмічну модель, а також аналітичну модель, що є передавальною функцією всієї САК.
Розділ 3 побудова та аналіз моделі сак
3.1. Побудова та перевірка стійкості сак
Побудуєм розімкнений контур САК. На вхід подамо східчасту напругу. Вихід підсилювача зворотного зв'язку підключимо до осцилографа і запустимо моделювання.
Рисунок показує, що розімкнена САК нестійка, оскільки його вихідний сигнал представляє собою коливання з амплітудою, що швидко збільшується. Для забезпечення виконання необхідної умови практичного застосування критерію Найквіста, розімкнену САК потрібно стабілізувати.
Неважко побачити, що втрата стійкості розімкненої САК виникає через наявність місцевого зворотного зв'язку (системи, складені із стійких ланок і зворотні зв'язки, можуть втрачати стійкість). Цікаво відмітити, що цей зв'язок був введений для того, щоб забезпечити достатню стійкість і якість результуючої САК. Це вказує на те, що параметри ланки зворотного зв'язку по напрузі задані невдало і потребують корекції.
3.2. Стабілізація контуру зменшенням коефіцієнта посилення підсилювача
Стабілізація розімкненої САК здійснюється з метою забезпечення виконання необхідної умови практичного вживання критерію Найквіста: розімкнений контур повинен бути стійким із запасом по амплітуді в діапазоні 6 - 20 дБ (в 2 - 10 разів).
Здійснити стабілізацію розімкненого контуру в даному випадку можна, змінюючи параметри двох елементів: підсилювача і ланки зворотного зв'язку по напрузі (ЗЗН). Спершу спробуємо просто зменшувати коефіцієнт посилення підсилювача до тих пір, поки розімкнений контур не буде переведений в стан, близький до граничного між стійким і нестійким режимами.
Рис.3. Коефіцієнт підсилення зменшено з 44до 0.35.Перехідна характеристика має коливальну компоненту, амплітуда якої порівняно повільно зменшується з часом. Розімкнутий контур ще не стійкий, але близький до критичного, граничного режиму.
Тепер можна стабілізувати розімкнену САК, забезпечивши хоча б мінімальний, двократний (тобто в 6 дБ) запас стійкості контуру місцевого зворотного зв'язку. Для цього зменшимо коефіцієнт підсилення підсилювача удвічі.
Рис.4Стабілізована розімкнута САК
Перехідна функція встановлюється на рівні 5.3, що говорить про стійкість розімкнутого контуру САК, але величина її контуру 14.4дБ порівняно мала. Бажано мати підсилення розімкнутого контуру 20-40 дБ, а запас стійкості по амплітуді 6-20 дБ. Таким чином, тільки зміною коефіцієнта підсилення підсилювача, не вийде отримати задовільних характеристик розімкнутого контуру. Відповідно, потрібна більш глибока стабілізація.