4.3 Оценка качества переходного процесса скорректированной сау и сравнение с заданными показателями.
4.3.1 Последовательное корректирующее устройство.
В точке A происходит первое согласование.
Время первого согласования
В точке B процесс достигает максимального значения.
Перерегулирование
Заданное перерегулирование – 20%. Этот показатель нас устраивает.
В точке С окончание переходного процесса. Переходный процесс считается завершенным, если отклонение от установившегося значения менее 2.5%.
Время переходного процесса
При подаче единичного скачка на вход возмущения появляется просадка.
В точке D максимальное значение просадки -0.117.
Время восстановления 7,65с.
Ошибка по возмущению (k3/kтр) 0.0156
4.3.2 Корректирующая обратная связь.
В точке A происходит первое согласование.
Время первого согласования
В точке B процесс достигает максимального значения.
Перерегулирование
В точке С окончание переходного процесса. Переходный процесс считается завершенным, если отклонение от установившегося значения менее 2.5%.
Время переходного процесса
При подаче единичного скачка на вход возмущения появляется просадка.
В точке D максимальное значение просадки –0.311.
Время восстановления 14.4с.
Ошибка по возмущению 0.0156
5. Выводы по работе.
Сравнительная характеристика различных видов коррекции с учетом схемы их реализации.
Итак, произведена коррекция заданной САУ двумя способами: введением последовательного корректирующего устройства и корректирующей обратной связи. Схема корректирующего устройства подбиралась по передаточной функции. Оба вида коррекции в принципе удовлетворяют заданным требованиям, хотя имеют некоторые различия между собой.
Перерегулирование в случае последовательного КУ получилось несколько меньше чем с КОС. Время переходного процесса оказалось несколько большим.
При подаче возмущающего воздействия в обоих случаях наблюдается просадка. Однако при использовании корректирующей ОС она больше, как и время восстановления.
Запас устойчивости в САУ при использовании последовательной коррекции выше (даже бесконечен), чем с корректирующей обратной связью.
Плюсом для КОС может так же служить простота реализации данного КУ, которое реализуется на одном операционном усилителе. Последовательное КУ реализуется на двух ОУ.
В принципе не существует универсального метода коррекции, поэтому оба метода имеют свои плюсы и минусы, и какой именно метод более приемлем для определенной задачи, решает уже сам заказчик.
Заключение.
Подведем итог выполненной работы, в процессе которой был проведен анализ и синтез данной в задании системы. По ходу выполнения работы решались задачи преобразования структурных схем, преобразования передаточных функций, определения устойчивости САУ, нахождения критического коэффициента. Особым типом задач были задачи, связанные с синтезом корректирующих устройств, удовлетворяющие заданным показателям качества переходного процесса.
Первая задача работы ставила своей целью преобразование исходной САУ к одноконтурному виду. Передаточные функции определенных звеньев при этом преобразовывались, образовывали эквивалентные звенья с новыми передаточными функциями. Для анализа устойчивости использовались два метода: алгебраический метод Раусса, заключающийся в построении таблицы Раусса на основе характеристического полинома замкнутой системы, и частотный метод Найквиста, который основывался на графическом построении АФХ. Оба метода дали отрицательные оценки устойчивости САУ. Далее, используя метод D-разбиения, было исследовано влияние коэффициента усиления на устойчивость САУ. Таким образом, на основании результатов анализа сформировалась задача синтеза корректирующих устройств (последовательного и параллельного). Синтез производился с использованием логарифмических характеристик с построением исходной, желаемой ЛАХ, ЛАХ корректирующих устройств (в случает синтеза параллельного корректирующего устройства была построена также ЛАХ охватываемого участка). Затем были проверены показатели качества скорректированной САУ. Проверялись запасы устойчивости по амплитуде и по фазе, после построения графиков переходных процессов проверялись показатели этих процессов, такие как перерегулирование, время переходного процесса, колебательность. В итоге, в содержании вывода по работе было дано сравнение двух видов коррекций, выявлены их основные положительные и отрицательные стороны.
Следует также отметить, что благодаря некоторой автоматизации расчетов с помощью ЭВМ выполнение работы значительно облегчилось. Такие пакеты прикладных программ, как MathLAB и MathCAD, использованные в процессе выполнения работы, помогли быстро и более точно рассчитать параметры структурной схемы, параметры схемной реализации, построить АФХ, кривую D-разбиения, графики переходных процессов и многое другое.