5. Определение пх, афчх и лфчх

1) ;

Переходная характеристика

ЛАФЧХ

14

АФЧХ

2) ;

Переходная характеристика

15

ЛАФЧХ

АФЧХ

16

3) ;

Переходная характеристика

ЛАФЧХ

17

АФЧХ

4) ;

Переходная характеристика

18

ЛАФЧХ

АФЧХ

19

6. Получение структурных схем дпт

1) Изобразим структурную схему ДПТ, где входное воздействие – напряжение питания U, возмущающее воздействие – момент нагрузки вала М_Н, а выходная переменная – частота вращения вала ω.

M_H

K_H

U_у

-

K_W

2) Изобразим структурную схему ДПТ, где входное воздействие напряжение питания U, возмущающее воздействие – момент нагрузки вала M_Н, а выходная переменная – угол поворота вала .

M_H

K_H

U_у

-

K_W

20

По правилам структурных преобразований преобразуем полученные структурные схемы к одноконтурному виду:

1) M_н

U _ ω

2) Ввиду того, что вторая система до интегратора аналогична первой, то можно получить следующую структурную схему:

M_н

U _ φ

21

Построим для полученных одноконтурных схем переходные характеристики по задающему и возмущающему воздействиям.

1) Для первой схемы (выходная величина ω) получим:

Переходная характеристика по задающему воздействию

Переходная характеристика по возмущающему воздействию

22

2) Для второй системы (выходная величина φ):

Переходная характеристика по задающему воздействию

Переходная характеристика по возмущающему воздействию

23

7. Синтез систем

Примем структурные схемы приводов в следующем виде:

M_н

ω_з _ ω ω

(1)

_

M_н

φ_з _ ω φ

(2)

_

Здесь W_рω и W_рφ передаточные функции регуляторов.

24

Произведём синтез систем методом Санковского-Сигалова:

1) синтез системы, где выходной параметр частота вращения вала ротора ω.

Так как на вход подаётся гармоническое воздействие, низкочастотная асимптота не должна проходить ниже контрольной точки, координаты которой равны:

с^-1.

дБ.

Преобразуем передаточную функцию:

Теперь мы можем построить асимптотическую исходную ЛАЧХ.

T₁=0.416 c. c^-1.

T₂=0.198 c. c^-1.

Построим исходную ЛАЧХ: дБ.

25

По виду исходной ЛАЧХ построим желаемую ЛАЧХ. Из типовых ЛАЧХ по методу Санковского-Сигалова выберем ЛАЧХ типа 1:

Передаточная функция этой ЖЛАЧХ имеет вид:

Первую сопрягающую частоту ЖЛАЧХ примем равной второй сопрягающей частоте исходной системы. Мы поступит так, потому что первая сопрягающая частота оказывается меньше .

с^-1.

Необходимое значение запаса устойчивости по фазе .

Так как низкочастотная асимптота не должна быть ниже контрольной точки, ЖЛАЧХ приподнимается на 3 дБ над ней. В результате L=22 дБ (К=12,5)

Тогда частота среза с^-1.

Сопрягающая частота высокочастотной части:

Отсюда с^-1.

26

Желаемая ЛАЧХ, исходная ЛАЧХ и ЛАЧХ корректирующего устройства.

Таким образом желаемая передаточная функция системы имеет вид:

Передаточная функция корректирующего устройства (регулятора):

27

2) синтез системы, где выходной параметр угол поворота вала ротора φ.

Так как на вход подаётся гармоническое воздействие, низкочастотная асимптота не должна проходить ниже контрольной точки, координаты которой равны:

с^-1.

дБ.

Построим исходную ЛАЧХ и по её виду выберем желаемую ЛАЧХ:

В качестве желаемой ЛАЧХ выберем ЛАЧХ типа 2 (по Санковскому-Сигалову)

Имеющую передаточную функцию ;

28

Первую сопрягающую частоту ЖЛАЧХ примем равной второй сопрягающей частоте исходной системы. Мы поступит так, потому что первая сопрягающая частота оказывается меньше .

с^-1.

Необходимое значение запаса устойчивости по фазе .

Так как низкочастотная асимптота не должна быть ниже контрольной точки, ЖЛАЧХ приподнимается на 3 дБ над ней. В результате L=32 дБ (К=39,8). В данном случае это не совсем обязательно, т.к. низкочастотная асимптота имеет наклон -20 дБ/дек и не будет заходить в запретную зону. Но так как мы используем приближённые методы получения ЖЛАЧХ приподымем желаемую ЛАЧХ.

Тогда частота среза с^-1.

Сопрягающая частота высокочастотной части:

Отсюда с^-1.

Желаемая ЛАЧХ, исходная ЛАЧХ и ЛАЧХ корректирующего устройства.

29

Таким образом желаемая передаточная функция системы имеет вид:

Передаточная функция корректирующего устройства (регулятора):

30