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.
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.
Мал. 2.2. Стандартний графік ЛЧХ при налаштуванні на оптимум по модулю
Мал. 2.3. Перехідна характеристика при налаштуванні
на оптимум по модулю