- •1 Постановка общей задачи стабилизации рабочего механизма
- •2 Математическое описание системы стабилизации
- •2.1 Формирование функциональной схемы системы
- •2.2 Построение линеаризованной математической модели системы
- •2.4 Выводы
- •3 Статический расчет системы стабилизации
- •3.1 Определение коэффициента усиления усилительного устройства из условия обеспечения заданной точности
- •3.2 Исследование и анализ функциональных свойств системы
- •3.2.2 Определение показателей качества системы
- •3.3 Выводы
- •4 Динамический расчет системы стабилизации
- •4.1 Исследование и анализ функциональных свойств системы
- •4.1.1 Построение временных характеристик по задающему и возмущающему воздействиям
- •4.1.4 Анализ управляемости, наблюдаемости и устойчивости исходной системы
- •4.2 Синтез корректирующего устройства методом лачх
- •4.3 Исследование и анализ функциональных свойств скорректированной системы
- •4.3.1 Построение временных характеристик по задающему и возмущающему воздействиям
- •4.3.2 Построение частотных характеристик (лафчх)
- •4.3.3 Определение показателей качества системы ( )
- •4.3.4 Анализ устойчивости скорректированной системы
- •4.4 Выводы
4.3.2 Построение частотных характеристик (лафчх)
Передаточная функция системы в частотной области имеет вид:
.
Амплитудо-частотная и фазо-частотная характеристики системы определяется зависимостью:
Логарифмическая амплитудо-частотная и фазо-частотная характеристики системы:
Графики ЛАЧХ и ЛФЧХ изображены на рис. 4.11 и рис. 4.12 соответственно.
Рисунок 4.11 – ЛАЧХ САС
Рисунок 4.12 – ЛФЧХ САС
4.3.3 Определение показателей качества системы ( )
Показатели качества системы приведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3 – Показатели качества САС
По управлению |
По возмущению |
,дБ |
,град |
||||||
, В |
, с |
, % |
М |
,В |
, с |
, % |
М |
||
0,02 |
2 |
63 |
2 |
- |
2,5 |
2 |
1,3 |
|
22,7 |
4.3.4 Анализ устойчивости скорректированной системы
Исследуем устойчивость полученной скорректированной системы. Для этого запишем передаточную функцию по управлению:
.
Воспользуемся критерием Ляпунова для определения устойчивости системы. Характеристическое уравнение имеет вид:
Так как, полученные комплексные корни имеют отрицательную действительную часть (т.е. находятся в левой полуплоскости), значит система устойчива по критерию Ляпунова.
4.4 Выводы
В данном разделе исследованы функциональные свойства системы: переходные характеристики по управлению и возмущению, построены частотные характеристики. Определены показатели качества такой системы.
Проведен анализ управляемости, наблюдаемости и устойчивости исходной системы. Т.к., исходная система неустойчива введено дифференцирующее звено. Подобранный коэффициент делает систему устойчивой и при этом не влияет на точность системы.
Проведен синтез корректирующего устройства методом ЛАЧХ. Для этого построены графики располагаемой и желаемой ЛАЧХ и найдена передаточная функция корректирующего устройства. Для скорректированной системы исследованы и проанализированы функциональные свойства, определены показатели качества. Также проведен анализ устойчивости скорректированной системы.