- •Функциональная схема системы
- •Передаточные функции элементов
- •Передаточные функции замкнутой системе по команде,
- •Построение областей устойчивости замкнутой системы методом d-разбиения по неизвестному коэффициенту усиления.
- •4,5,6. Лах разомкнутой исходной системы, желаемая лах,
- •7. Параметры корректирующего звена.
- •8. Определение статических и динамических ошибок.
- •9. Переходная функция скорректированной системы.
- •10. Заключение.
4,5,6. Лах разомкнутой исходной системы, желаемая лах,
ЛАХ и передаточная функция корректирующего устройства.
Wраз=
,
откуда
T1=3, T2=1, T3=4
1=
0.333 2=
1 3=
0.25
lg1=–0.477 lg2=0 lg3=–0.602
K1=38 K=
33,3
Первая низкочастотная асимптота до частоты 3 имеет наклон –20 дБ/дек, от 3 до 1 наклон –40 дБ/дек, от 1 до 2 наклон –60 дБ/дек, далее –80 дБ/дек.
Lиск()=20lg(5700)–
20lg()–20lg(
)–20lg(
)–20lg(
)
Построение желаемой ЛАХ.
По заданному =20 % из номограмм определяем Pmax=1, Pmin=0.3
П=
=5,966 запас
устойчивости по модулю R=55
%, запас по фазе =40
Запас устойчивости по амплитуде L1=25 дБ, L2=–25 дБ
ср=0,9П=5,37 lg(ср)=0.446
Отметим точку lg(ср)=0,446 и проведем через нее прямую с наклоном –20дБ/дек, которая представляет собой среднечастотную амплитуду желаемой ЛАХ. Продолжим прямую до тех пор, пока ординаты не станут равными L1 и L2. Этим точкам соответствуют частоты а и S а=0.000158 S=251.18
Ta=6329.11 TS=0.00398 20lg(k)=25 k=17.78
Высокочастотную область желаемой ЛАХ проводят так, чтобы разность наклонов между Lиск() и Lж() не превышала 20 дБ/дек.
ЛАХ корректирующего устройства получается вычитанием ординат Lиск() из ординаты Lж().
Тогда передаточная функция скорректированной системы
Wкорр(p)=
ЛФХ разомкнутой исходной системы.
иск=–90–arctg(3)– arctg()–arctg(4)
ж=–90– arctg(6329)– arctg(0.00398)– arctg(0.02)
lg |
|
–0.301 |
0 |
0.301 |
0.477 |
|
0 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
иск |
–90 |
–236.3 |
–285.52 |
–315.83 |
–330.44 |
ж |
–90 |
–180.66 |
–181.35 |
–182.73 |
–184.1 |
7. Параметры корректирующего звена.
Wкорр(p)=
Желаемую передаточную функцию корректирующего устройства можно реализовать двумя дифференцирующими четырехполюсниками с разделительным усилителем.
W1Д(p)=
T1=0.03 T2=0.004 C1=10 мкФ
T1=R1C1 R1=
=3103
Ом
R2=
=3.46103
Ом
W2Д(p)=
T1=4 T2=0.633
R1=0.4106 Ом
R2=0.475106 Ом
С=10 мкФ
Расчет усилителя.
Кск=КнескКyK
K=1, Ky=
,
так как необходимо, чтобы коэффициент
передачи исходной системы сохранялся.
Схема включения корректирующего устройства в исходную систему.
Wкорр=WнескW1ДW2Д= =
=
8. Определение статических и динамических ошибок.
Ф(p)=
–
переходная функция исходной системы
C0= Ф(p)p=0=0 – статистический коэффициент ошибки
С1=
=0,35
– коэффициент скоростной ошибки
С2=
=–0,096
– коэффициент ошибки от ускорения
Д=
=2,857
– добротность по скорости
Д=
=20,83
– добротность по ускорению
Так
как С0=0, С1=0,35, С2=–0,096,
то данная система является астатической
первого порядка по команде. Так как
система содержит только одно интегрирующее
звено W(p)=
,
то данная система является структурно
устойчивой.
Ф(p)=
–переходная
функция скорректированной системы
С0=0, С1=0,24, С2=–0,059 Д= =4,166, Д= =33,89
Показатели добротности скорректированной системы выше, чем показатели добротности устойчивой системы, следовательно, скорректированная система более устойчива по сравнению с исходной.
