17.4 Построение лачх пку.
ЛАЧХ ПКУ получаем, вычитая графически из желаемой ЛАЧХ ординаты ЛАЧХ исходной нескорректированной системы:
LКУ() = LЖ() – L().
По полученной LКУ() запишемWКУ(Р).
Из формулы видим, что порядок полинома числителя m = 5, порядок полинома знаменателя n = 5, т.е. m = n, следовательно КУ физически реализуемо.
Определим ПФ скорректированной системы.
ПФ разомкнутой системы.
Определим ПФ замкнутой системы по возмущению:
Определим ПФ замкнутой системы по задающему воздействию:
Определим ПФ замкнутой системы по ошибке:
18. Синтез принципиальной схемы пку и расчёт её параметров.
Запишем ПФ синтезируемого ПКУ:
Разобьём ПФ на отдельные звенья для их последующей физической реализации:
Здесь Кку3 Кку5 коэффициенты усиления электронного усилителя, в нашем случае все эти коэффициенты должны быть равны 1.
WКУ1(Р) иWКУ2(Р) реализуем на пассивных элементах. Для этого воспользуемся структурой, показанной ниже на рисунке.
ПФ данного звена имеет вид:
Данное звено обеспечивает наклон ЛАЧХ –20дБ/дек. WКУ1(p) должно обеспечивать наклон LКУ() -40 дБ/дек и поэтому должно содержать два подобных последовательно соединенных звена. WКУ2(p) должно обеспечивать наклон LКУ() -20 дБ/дек и поэтому должно содержать одно подобное звено.
Подбирая параметры элементов для WКУ1(p) получим:
R1=398 кОм, R2=111 кОм, С=3 мкФ.
T1=( 398+111) .10 3 .3.10 –6=1.527 c
T2=111 .10 3 .3.10 –6=0.333 c
Подбирая параметры элементов для WКУ2(p) получим:
R1=18 кОм, R2=315 кОм, С=1 мкФ.
T1=( 398+111) .10 3 .3.10 –6=0,333 c
T2=111 .10 3 .3.10 –6=0.315 c
Далее требуется поднимать LКУ(), т.е. изламывать её вверх. Для этого используем цепь, состоящую из активных звеньев, реализованных на операционных усилителях с коэффициентом усиления равным единице. Принципиальная схема подобного звена показана на рисунке ниже.
Передаточная функция данного звена имеет вид:
где K=R2/R1=1 – коэффициент усиления операционного усилителя.
R1= R2=R; T1=C1.R; T2=C2.R.
Поскольку данное звено инвертирует сигнал, то КУ должно содержать либо чётное число таких звеньев, либо на конце ПКУ необходимо ставить дополнительный инвертор.
Подбирая параметры элементов для WКУ3(p) получим:
R=10 кОм, С1=6 мкФ, С2=0,1мкФ.
T1= 10 .10 3 .6.10 –6=0.06 c
T2=10 .10 3 .0.1 .10–6=0.001 c
Подбирая параметры элементов для WКУ4(p) получим:
R=0.5 МОм, С1=70 пФ, С2=2 пФ.
T1= 0.5 .10 6 .70.10 –9=0.035 c
T2=0.5 .10 6 .2 .10–9=0.001 c
Подбирая параметры элементов для WКУ5(p) получим:
R=10 кОм, С1=0.4 мкФ, С2=0,1мкФ.
T1= 10 .10 3 .0.4.10 –6=0.004 c
T2=10 .10 3 .0.1 .10–6=0.001 c
Т.к. у нас нечётное количество инвертирующих звеньев, введём дополнительный инвертор с R=R1=R2= 10 кОм и Куи= -1.
После определения номиналов всех звеньев, запишем ПФ всего КУ:
Полученная ПФ совпадает с исходной ПФ корректирующего устройства.
Принципиальная схема ПКУ.
