Налаштування на оптимум по модулю

Настроюванням контуру на ОМ називається синтез регулятора з метою отримання динамічних характеристик замкнутого контуру, близьких
до характеристик коливального ланки з відносним коефіцієнтом загасання = = 0,707, перерегулюванням = 4,3%, запасом стійкості по фазі º, часом наростання = 4,7Т # 931 ;.

При налаштуванні контуру на ОМ здійснюється компенсація великих постійних часу силового каналу ЕП і динамічні процеси будуть визначатися сумарними малими постійними часу контуру.

Будь-контур вважається налаштованим на ОМ, якщо його передавальна функція в розімкнутому стані має вигляд:

Розглянемо синтез регулятора стосовно незмінної частини ЕП, яка описується передавальною функцією:

де Тi - компенсовані великі постійні часу контуру.

При виконанні умови:

другий співмножник (2.2) можна записати як:

тоді передавальна функція незмінної частини ЕП:

При послідовної корекції передавальна функція регулятора:

Після підстановки в (2.6) виразів (2.1) і (2.5) отримаємо:

Як приклад налаштування на ОМ, розглянемо налаштування контура швидкості (КС). ССДМ КС зображена на рис. 2.1.

Налаштування на оптимум по модулю

Мал. 2.1. Структурна схема динамічної моделі контуру швидкості

Передавальна функція незмінної частини КС запишеться у вигляді твору передавальних функцій блоку живлення, двигуна і тахогенератора:

Електромеханічна стала часу двигуна Тм є постійною часу, що підлягає компенсації.

Постійні часу блоку живлення (БП) Тбп і тахогенератора (ТГ) ТТГ є малими постійними часу, і їх вплив позначається на високих частотах, тому твір інерційних ланок з малими постійними часу можна замінити одним інерційним ланкою:

де = Тбп + ТТГ - сумарна мала постійна часу КС.

З урахуванням наближення вираз (2.8) набуде вигляду:

Із застосуванням формули (2.6) визначаємо передавальну функцію регулятора швидкості (РС):

де передавальна функція налаштованого на ОМ разомкнутого КС:

Переписуючи передавальну функцію РС в стандартному вигляді, отримаємо:

Отримана передатна функція РС описує динамічні властивості ПІ-регулятора.

Згідно (2.10), передавальна функція замкнутого КС:

Перепишемо (2.12) як:

де ТКС = - постійна часу КС; = = 0,707.

На рис. 2.2, 2.3 показані стандартні графіки ЛЧХ і перехідної характеристики при налаштуванні на ОМ, отримані за виразами (2.10) і (2.12). За графіками визначаємо показники якості КС, налаштованого
на ОМ: запас стійкості по фазі º, перерегулирование = 4,32% і час наростання перехідного процесу t н = 0,47 с ..

Налаштування на ОМ дозволяє отримати достатню швидкодію при невеликому перерегулюванням. У ряді випадків, коли потрібно отримати підвищену швидкодію і точність системи, застосовують настройку на СО.

Налаштування на оптимум по модулю

Мал. 2.2. Стандартний графік ЛЧХ при налаштуванні на оптимум по модулю

Налаштування на оптимум по модулю

Мал. 2.3. Перехідна характеристика при налаштуванні

на оптимум по модулю

Схожі статті