Способи підвищення запасу стійкості
Розглянемо дію цієї ланки на прикладі статичної системи, передаточна функція якої в розімкнутому стані має вигляд. Також самостійно: Демпфування з придушенням середніх частот і демпфування з введенням від'ємних зсувів по фазі. Запас стійкості не зміниться й при збільшенні, якщо одночасно збільшувати і залишати незмінним співвідношення. Логарифмічну амплітудну характеристику і логарифмічну фазову… Читати ще >
Способи підвищення запасу стійкості (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Способи підвищення запасу стійкості, або демпфування, досить різноманітні. В деяких випадках для цього достатньо, не змінюючи структуру системи, змінити коефіцієнт передачі прямого каналу, коефіцієнти зворотних зв’язків або сталі часу елементів САК. Більш поширеним способом демпфування є введення в САК додаткових коригуючих ланок. Їх можна вмикати послідовно в пряме коло системи, паралельно окремим ланкам, або охоплювати зворотним зв’язком одну або кілька ланок САК.
Найпростіше простежити вплив на частотні характеристики послідовних коригуючих ланок, тому саме для них розглядатимуться способи підвищення запасу стійкості.
Додаткові ланки змінюють частотні характеристики САК, тому їх вплив на зміну запасу стійкості можна простежити за допомогою будь-якого частотного критерію стійкості. Найзручнішим для цієї мети є критерій стійкості Найквіста в логарифмічній формі.
Існують чотири основні способи змінювання частотних характеристик. Розглянемо деякі з них:
Демпфування з придушенням високих частот
Якщо передаточна функція розімкнутої системи становить добуток передаточних функцій мінімально-фазових ланок (безінерційних, аперіодичних, коливальних, форсуючих), то достатній запас стійкості можна забезпечити, ввімкнувши послідовно в коло регулювання аперіодичну ланку з великою сталою часу і коефіцієнтом передачі .
Передаточна функція такої ланки запишеться так :
(*).
Розглянемо дію цієї ланки на прикладі статичної системи, передаточна функція якої в розімкнутому стані має вигляд.
(**), де .
Логарифмічну амплітудну характеристику і логарифмічну фазову характеристику покажемо графічно:
Система нестійка, бо на частоті зрізу зсув по фазі менше. Початкова частина ЛАХ статичної системи має нахил і проходить на рівні. Тому при будь-яких значеннях сталих часу передаточної функції (**) завжди можна вказати таку частоту, що для всіх частот значення буде дуже мало відрізнятись від, а значення — від нуля. Якщо тепер вибрати сталу часу передаточної функції (*) такою, щоб частота зрізу нової ЛАХ була меншою за, то в результаті дістанемо стійку систему з достатнім запасом стійкості. Це пояснюється тим, що передаточну функцію розімкнутої системи з коригуючою ланкою наближено, але з досить великою точністю можна подати у вигляді, оскільки частоти сполучення, які відповідають решті сталих часу передаточної функції(**), знаходиться значно правіше від частоти зрізу, визначають лише високочастотні частини ЛАХ і ЛФХ і практично не впливають на стійкість системи.
Отже, ефект демпфування досягається за рахунок того, що введення великої сталої часу робить решту сталих часу відносно малими.
Запас стійкості не зміниться й при збільшенні, якщо одночасно збільшувати і залишати незмінним співвідношення.
Також самостійно: Демпфування з придушенням середніх частот і демпфування з введенням від'ємних зсувів по фазі .
Демпфування з підняттям високих частот
Стійкість і потрібний запас стійкості за рахунок розширення смуги пропускання розімкнутої системи при введенні послідовно в коло регулювання формуючої ланки з передаточною функцією:
Ця ланка створює додатний зсув по фазі, який у зоні високих частот наближається до 900. Крім того ланка збільшує здатність системи пропускати високочастотний сигнал, бо модуль частотної передаточної функції ланкизростає при збільшенні частоти.
Якщо вплив однієї формуючої ланки на підвищення запасу стійкості буде недостатнім, то можна ввести ще одну ланку. Приклад вибору ланок (див. літературу таб. 6.1). Це можна показати на прикладі ЛАФХ.(Самостійно!).