7. Выбор корректирующего устройства
Из графиков ЛФХ и ЛЧХ, представленных в предыдущем пункте видно, что кривые необходимо «приподнять».
В качестве корректирующего устройства принимаем интегродифференцирующее звено с передаточной функцией вида:
После расчета корректирующего устройства по методу анализа и синтеза САР с использованием ЛЧХ принимаем:
Произведем реализацию корректирующего устройства. Схема корректирующего звена имеет следующий вид:
Рис.8.Схема корректирующего устройства
и
Примем
мкФ,
а
мкФ
Рис.9. ЛАХ и ЛФХ скорректированной системы
САР является устойчивой, т.к. ЛАХ пересекает 0 раньше, чем ЛФХ проходит через -180. Из графиков видно, что система имеет хорошие запасы устойчивости по модулю ∆L= 9 дб, по фазе ∆= 47 °, что и требуется по заданию.
8. Анализ качества сар.
Проанализируем переходные процессы в синтезированной САР.
Для разомкнутой САР:
На нижеприведенных рисунках изображены по два графика переходных процессов; на правом график того же переходного процесса, что и на левом графике, изображенный в увеличенном, для наглядности, виде:
Переходный процесс выходной координаты при максимальном скачке возмущения:
Δ[мкм]
Δ[мкм]
τ[с]
τ[с]
Переходный процесс устойчивый, система со временем стабилизируется, но установившееся значение выходной координаты отличается от необходимого значения. Отклонение выходной координаты, как и заданная погрешность не соответствуют расчетным.
Для замкнутой разработанной САР:
Переходной процесс выходной координаты при максимально возможном изменении управляющего воздействия для замкнутой САР:
τ[с]
τ[с]
П
Δ[мкм]
Δ[мкм]
ереходный процесс выходной координаты при максимальном скачке возмущения:
τ[с]
τ[с]
По построенным переходным процессам мы можем судить о качестве разработанной САР. Анализ качества переходных процессов в разработанной САР ведется исходя из амплитуды ∆max и сравнения ее с заданными значениями ∆; установившегося значения ∆уст; числа колебаний ν в переходном процессе; величины перерегулирования σ; времени переходного процесса.
Найдём значение перерегулирования и время переходного процесса при действии управляющего воздействия
σ%=((∆max-∆уст)/∆уст)*100%=%=((14,6-14,35)/14,35)*100%=1,7%
tпп= c
Найдём значение перерегулирования и время переходного процесса при действии возмущения.
σ%=((∆max-∆уст)/∆уст)*100%=%=((15,3-14,35)/14,35)*100%=6,6%
tпп= 2 с
Быстродействие системы определяется по времени переходного процесса.
Величина перерегулирования не превышает приемлемого диапазона (от 10 до 30%). Следовательно показатели разработанной системы полностью удовлетворяют допустимым значениям; что система устойчива.
При изменении tп от tп ном = 0.85 мм до tп max = 1мм (на 10 секунде) погрешность обработки изменяется от 14,355 до 14,349 мкм, что и необходимо было получить.