Расчет и исследование динамических показателей и показателей качества двухконтурных систем автоматического управления

То же самое и для упрощенного контура

Расчет ЛФЧХ при управляющем воздействии представлен в таблице 7, а при возмущающем в таблице 8.

Расчет ЛФЧХ при управляющем воздействии

Таблица 7

="images/referats/12356/image096.png">

Расчет ЛФЧХ при возмущающем воздействии

Таблица 8

Логарифмические частотные характеристики разомкнутых САР при управляющем воздействии

Рис.16

Логарифмические частотные характеристики разомкнутых САР при возмущающем воздействии

Рис.17

3.7 Выводы

Т.к. регулятор внутреннего контура содержит интегрирующее звено, то САР является астатической по управляющему воздействию. Регулятором внешнего контура является пропорциональное звено, поэтому САР - статическая по возмущающем воздействию. Статическая ошибка, возникающая при возмущающем воздействии равна 4Tμ/T20=0,667, что подтверждается и аналитическими расчетами и экспериментом. Замена колебательного звена внутреннего контура на апериодическое, с удвоенной наименьшей некомпенсируемой постоянной времени, приводит к тому, что у системы уменьшается перерегулирование и время регулирования. Сравнительные данные кривых представлены в таблице 9.

Показатели качества САР

Таблица 9

4. Расчет и исследование двухконтурной астатической САР

4.1 Структурная схема САР, настроенной по симметричному оптимуму

4.1.1 Определение параметров САР

Из способа оптимизации по техническому оптимуму следует, что для получения астатической характеристики в контуре регулирования надо вводить в систему регулятор с интегрирующей составляющей. Если интегрирующая составляющая отсутствует, то система будет статической. На нашу систему действует как управляющее, так и возмущающее воздействие. Внутренний контур регулирования содержит в регуляторе интегрирующее звено, и система является астатической по управляющему воздействию. Однако в нашей двухконтурной системе, рассмотренной в п.3, регулятор - пропорциональное звено, поэтому возмущающее воздействие приводит к появлению статической ошибки.

Часто на практике требуется получение системы астатической и по управлению, и по возмущению, где статическая ошибка отсутствует полностью. Для этого в систему необходимо ввести второе интегрирующее звено - регулятор с интегральной составляющей. При этом система станет как астатической (по управляющему воздействию и по возмущающему воздействию), так и неустойчивой, потому что ЛАЧХ будет пересекать ось абсцисс с наклоном - 40 дБ/дек, что является признаком неустойчивости. В этом случае необходимо изменить ЛАЧХ системы таким образом, чтобы частота среза соответствовала участку ЛАЧХ с наклоном - 20 дБ/дек. Переход с - 40 дБ/дек на - 20 дБ/дек должен происходить на октаву раньше, следовательно, получаем характеристику, которая будет симметрична относительно частоты среза. Такая система будет устойчивой. Закон такой оптимизации назван симметричным оптимумом по виду желаемой ЛАЧХ. Система, оптимизированная по такому оптимуму - система с двукратным интегрированием, астатическая по возмущающему и управляющему воздействию. ЛАЧХ такой системы представлена на рисунке 18.

Передаточная функция системы построенной по симметричному оптимуму

ЛАЧХ системы, построенной по симметричному оптимуму

Рис.18

Показатели такой схемы:

Максимальный запас по фазе наблюдается при частоте среза рад/с.

 Скачать реферат