Определим основные коэффициенты:
= 1.3
Расчетная ошибка САР в критической точке оказалась меньше заданной (2’), поэтому введение связи по возмущающему моменту не является необходимым.
5. Введение связи по возмущающему воздействию. Введем связь по возмущающему воздействию в учебных целях. Введение связи по возмущающему воздействию позволяет существенно уменьшить моментальную составляющую ошибки. Структурная связь при введении связи по возмущающему воздействию показана на Схеме 2.
(5.1),
(5.2).Необходимо моментную составляющую свести к 0, отсюда имеем:
(5.3).
В результате получим:
(5.4).Введем обозначение:
Для упрощения реализации корректирующего устройства будем считать, что оно должно работать при частотах
, тогда: = 0.05 (5.5).ЛАЧХ передаточной функции по ошибке при введении связей по возмущающему воздействию представлена на Графике .
Приложение
ЧАСТЬ 2
1. Техническое задание. Спроектировать следящую САУ, согласно Схеме 1 (Часть 1), в соответствии с параметрами, представленными в Техническом задании (Часть 1) и следующими требованиями к переходному процессу:
1. Перерегулирование:
2. Время переходного процесса:
.3. Угол отработки ступени:
2. Построение желаемой ЛАЧХ. Рабочая точка имеет те же координаты, что и в Части 1. Определим левую границу частоты среза
по графикам зависимости , Тп от Рmax. Для = 25% имеем: (2.1), (2.2).Определим правую границу частоты среза
: (2.3), (2.4), (2.5).Тогда в соответствии с (2.4) имеем:
(2.6).Окончательно получаем:
. (2.7).Через рабочую точку проводим прямую под наклоном +60дБ/дек до уровня –Lм = -16 дБ (найдено по номограмме). Из этой точки проводим среднечастотную асимптоту под наклоном +20дБ/дек до пересечения с ЛАЧХ неизменяемой части. См. График 1. В ходе построения получили:
b = 0.0076 (2.8),
(2.9.).Полученное значение частоты среза удовлетворяет условию:
(2.10).Пересечение
и произошло в точке B, значение амплитуды в которой достаточно, чтобы система удовлетворяла требованиям по устойчивости и в введении последовательного корректирующего устройства нет необходимости:(2.11).
3. Расчет параллельного корректирующего устройства. Расчет параллельного корректирующего устройства будем производить теми же методами, что в Части 1.
С целью упрощения реализации параллельного корректирующего устройства и улучшения параметров устойчивости проведем ЛАЧХ
начиная с точки В под наклоном +40 дБ/дек. В этом случае имеем: (3.1).Потребуем, чтобы:
(3.2),
Тогда:
(3.3).
Исходя из (3.1), с учетом (3.2) получаем:
(3.4).Потребуем, чтобы:
(3.5),Откуда:
(3.6).
С учетом (3.3) и (3.6) получим:
(3.7).
Итак, передаточная функция параллельного корректирующего устройства имеет вид:
(3.8),где
.4. Техническая реализация параллельного корректирующего устройства. Реализовывать корректирующее устройство будем посредством последовательного соединения двух RC-цепочек.
Соединение RC-цепочек имеет вид:
(4.1).
Примем Ф = 5мкФ, тогда:
кОм.
5. Проверка устойчивости внутреннего контура. Необходимо проверить устойчивость контура местной обратной связи:
(5.1),
= + 900 + 2·760 = + 2420, = + 3·900 – 2·900 + 450 = + 1350.
Запас устойчивости внутреннего контура больше 300, что благоприятно сказывается на устойчивости системы.
6. Проверка устойчивости всей системы. Определим запас устойчивости всей системы:
(6.1),
= + 900 +2· 900 – 2·800 + 2·30 = 1160, .Запас устойчивости всей системы удовлетворяет требованиям по устойчивости.
7. Переходной процесс САУ. Найдем переходный процесс САР при подаче на вход управляющего воздействия
.