Оценка качества скорректированной САУ

Для оценки качества последовательной коррекции воспользуемся программой Proteus, в которой составим модели корректирующего устройства (рисунок 2.14) и скорректированной системы (рисунок 2.17). Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика корректирующего звена, построенная в среде Proteus, приведена на рисунке 2.15.

Для замыкания системы необходим сумматор, в качестве которого используем схему, приведенную на рисунке 2.16. Напряжение на выходе из усилителя определяется следующим выражением:

.

Т.к. усиливать сигнал нам не надо, примем , а номиналы сопротивлений примем .

Рисунок 2.14 — Схема электрическая принципиальная последовательного корректирующего устройства, составленная в среде Proteus

Рисунок 2.15 — ЛАЧХ корректирующего звена, построенная в среде Proteus

Рисунок 2.16 — Электрическая схема сумматора на операционном усилителе

Рисунок 2.17 — Схема замкнутой скорректированной системы, составленная в среде Proteus

График переходного процесса в замкнутой скорректированной системе представлен на рисунке 2.18.

Рисунок 2.18 — График переходного процесса в системе, скорректированной последовательным корректирующим звеном

Сравнивая графики на рисунках 2.8 и 2.18, можно сказать, что они идентичны, т.е. моделирование в среде MATLAB и в среде Proteus дало одинаковые результаты. Однако следует сказать, что полученный переходной процесс не удовлетворяет требованиям качества системы, значит, следует осуществить «ручную» поднастройку. Мы видим, что нас не устраивает перерегулирование, которое мы можем уменьшить, уменьшив полосу пропускания системы (тем самым может увеличиться время переходного процесса), что может быть достигнуто либо изменением коэффициента усиления системы, либо изменением одного или нескольких постоянных времени корректирующего звена. Уменьшения коэффициента усиления недопустимо, т.к. при этом нарушится точность системы в установившихся режимах (см. пункт 1.2).

Уменьшить полосу пропускания системы мы можем двигая первую сопрягающую частоту корректирующего устройства «влево» (в область низких частот), либо третью – «вправо-влево». Проведем манипуляции с третей сопрягающей частотой; ей соответствует постоянная времени , а также значение в выражении 2.11. За отвечает значение сопротивления на рисунке 2.11. Изменяя его номинал, можно получить более-менее удовлетворительный переходный процесс (при ), график которого изображен на рисунке 2.19.

Рисунок 2.19 — График переходного процесса в скорректированной системе, полученный при изменении одного сопротивления

Из графика переходного процесса видно, что

время регулирования ;

перерегулирование .

Первую сопрягающую частоту корректирующего устройства можно сдвигать изменением сопротивления на рисунке 2.9 (при увеличении его значения сопрягающая частота сдвигается влево). Можно подобрать параметры этих сопротивлений таким образом, чтобы получить требуемый переходной процесс. Один из таких случаев изображен на рисунке 2.20, а переходной процесс – на рисунке 2.21.

Как видно из графика переходного процесса,

время регулирования ;

перерегулирование ,

что вполне приемлемо для данной системы. Поэтому целесообразно остановиться на корректирующем устройстве, изображенном на рисунке 2.20.

Рисунок 2.20 — Схема электрическая принципиальная последовательного корректирующего устройства при изменении параметров сопротивлений

Рисунок 2.21 — График переходного процесса в скорректированной системе, полученный при изменении двух сопротивления

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: