Системы цифрового управления / Коррекция систем

Коррекция систем Коррекция САР Задача коррекции состоит в повышении динамической точности САР в переходных режимах. Она возникает, поскольку стремление снизить ошибки регулирования в типовых режимах, приводит к необходимости использования таких значений общего коэффициента усиления, при которых без принятия спец. мер (внедрения пассивных звеньев) система оказывается неустойчивой.

Способы введения корректирующих звеньев Результирующие ПФ:

Формулы эквивалентных

переходов:

Показания к применению:

 - последовательная коррекция - электрические цепи с немодулированными сигналами (легка в проектировании);  - параллельная коррекция - необходимость ВЧ-шунтирования инерционных звеньев;  - коррекция локальной ОС - необходимость уменьшения нелинейностей, дрейфа параметров или суммы постоянных времени (проста в реализации).

Частотные свойства последовательных корректирующих звеньев и их практическая реализация для электрического энергетического домена Рабочие файлы: [zvenya_kor.vsm]

К основным корректирующим звеньям относятся:

Пассивное интегрирующее звено Пассивное дифференцирующее звено Пассивное интегро-дифференцирующее звено Фазосдвигающее звено Антивибратор

где: T1 = (R1+R2)C2; T2 = R2C2; T3 = R1C1; T4 = (R1||R2)C1.

Отмеченный участок ЛАЧХ корректирующих звеньев 1, 2 и 3, должен так изменить вид корректируемой ЛАЧХ, чтобы она в том же диапазоне частот пересекала ось частот с наклоном -20 дБ/дек.

Методы повышения запаса устойчивости Рабочие файлы: [см.4&5]

Общими методами повышения запаса устойчивости, те динамической точности являются:

Демпфирование с подавлением высоких частот Демпфирование с подавлением средних частот Демпфирование с подавлением низких частот или эквивалентным поднятием высоких Демпфирование с введением дополнительных фазовых сдвигов

Демпфирование с подавлением высоких частот Применяется сдержанно, поскольку при сохранении точности существенны потери в быстродействии - режется полоса пропускания.

Реализуется:

C помощью апериодического звена с большой постоянной времени T0 - только для точных статических систем T0 і K T1 (подобный тип коррекции в ОУ). C помощью пассивного интегрирующего звена - для систем имеющих участок ЛАЧХ с наклоном -20 дБ/дек вблизи частоты единичного усиления (среза) wср, на которой наклон может составлять -40, -60, .. дБ/дек.

Демпфирование с подавлением средних частот Применяется наиболее

часто, поскольку позволяет

сохранить точность САР и

полосу пропускания

(быстродействие).

Реализуется с помощью

пассивного интегро-

дифференцирующего

звена. Позволяет успешно

корректировать ЛАЧХ с

наклоном -40 дБ/дек.

Однако

корректирующее звено

вносит дополнительные

отрицательные фазовые

сдвиги в НЧ области. Демпфирование с подавлением низких частот или эквивалентным поднятием высоких Применяется ограниченно, поскольку без восстановления коэффициента усиления в области низких частот, падает точность, а поднятие верхних частот расширяет полосу пропускания и увеличивает шумы в системе.

Реализуется с помощью пассивного дифференцирующего звена, которое не дает дополнительных отрицательных фазовых сдвигов в области низких частот и позволяет успешно корректировать ЛАЧХ с наклоном -40 дБ/дек. Компенсировать же падение коэффициента усиления DK = T3 / T4 можно, если только наклон -40 дБ/дек после частоты среза wср сохраняется более одной декады.