Система слежения за направлением. Анализ, выбор и расчет основных параметров типовых радиотехнических следящих систем, страница 3

Физический смысл существования оптимального значения полосы объясняется следующим. При малых значениях Fm основной вклад в результирующую ошибку вносит составляющая еа, а при больших Fm -шумовая составляющая еп, поэтому соответствует оптимальное значение шумовой полосы Fmom при котором результирующая ошибка минимальна.

Графики зависимостей результирующей средней квадратической ошибки слежения, а также ее составляющих (динамической и шумовой) от коэффициента передачи интегратора и полосы показаны на рис. 2.2.


X


\


\

V




Лисп

160200 ДФ 210302.65 К24 ПЗ


Лист


докум



у К\\


среднее значение динамической ошибки




■^\^тщ


sx


среднее значение динамической ошибки

дисперсия шумовой ошибки

средний квадрат результируюшией ошибки



Аазочастотнпй     tiUbW'"*...... ~~"А  ™11ЛИТУДн°-частотной (ЛАХ) и

фазочастотнои (ЛФХ) характеристик разомкнутой системы и определение по „им запаса устойчивости по амплитуде и фазе при оптимальном значении параметра ки.



Передаточная функция разомкнутой системы К (п)-  д " (      lP'

р     р о+ад

7;= 0,06 с,  Г2= 5,6 с, /сл= 1,5 В/град, киот = 21,9. сос1=\6,1 с"1 , а)с2=0,2 с"',


ЛАХ:


Ч \

XX


ЛФХ: (р{а>) =------ + arctg{Q)T,) - arctg{Q)T2).


100 50

L(co)         01 -50

100          1x10

,ДБ

-——^.

0

10

-100

0.01            0.1


,1/с


V





-45


0.1




докум


Рис. 3.1-ЛАХ, ЛФХ

160200 ДФ 210302.65 К24Ш


Лисп


3  Построение логарифмических амплитудно-частотной ГЛА*>
фазочастотнои     (ЛФХ)     характеристик     разомкнутой     с„стеМ^ „
определение  по  „им  запаса  устойчивости  „о амплитуде и Тазе „0
оптимальном значении параметра ки.                                        Ф         Р


\\\


Передаточная функция разомкнутой системы- К (n)-kjlku (1

"     р о+ад

7;= 0,06 с, Г2= 5,6 с, Лд= 1,5 В/град, А^ = 21,9. <Ч, =16,7 с"1 , юг2=0,2 с4,


 


71

ЛАХ:

ЛФХ: ^(<У) =----- + arctg(Q)Tx) - arctg(u)T2).


X

X        г




100          1x10


10


0.1


1/с


X




-45


100          1x10


, град


0.1


 Л/с



Рис. 3.1-ЛАХ, ЛФХ


VI


160200 ДФ 2Ю302.65 К241К


I


Формулировка запаса устойчивости зависит от выбранного При испс ювании критерия Найквиста запас устойчивости тем дальше F положена АФХ от критической точки. Мы имеем л ЛФХ. в нем случае запас по фазе Др называют угол, равный разности к- <р{сог частота при которой Ца» = 0 - частота среза разомкнутой системы <ут. В нашем случае ЛФХ не достигает значения <р„=-х. запас по амшпгтлде выполняется всегда, не требует оценки.

Д<Р =                      ~180     67 = 13град< —.   запас   .стойчивости   по   фазе   не

о

достаточны

По графику видно, для требуемого запаса устойчивости по фазе —.

6

необходимо либо увеличить 0)^. до 10 с'. либо уменьшить до 0.; Оба эти значения трудно реализовать путем только лишь изменения Для оптимального результата желательно также уменьшить постоянную зремени Г2 и увеличить Т-:.

Реализовать   0)^= 10 более  предпочтительнее,  чем   й>ср=0,Зс".  Для

оеализапии  й;_=0.3с"!  нам потребуется уменьшить ки   как минимум до

циничного значения, при котором результирующая ошибка очень высока

зис. 2.2).

Поэтому-   увеличим        ки    до    300.    обеспечив   требуемый   запас

стойчивости. Проведем пересчет. -.  =300      со  =10 с"!. запас устойчивости выполняется.



1x10 . 1/с


100


10


0.1



Рис. 3.2 - К определению запаса устойчивости

Значение шумовой полосы ^ =5,18 Гц. Результирующая ошибка слежения е-0.2- град.


р     ^иян;гиГ1-       ~

дальше расположена АФХ от к™™^    -     уСТОИЧИВОС™ ™ больше, чем

я-|Л»,)|. частота при которой £(„) = (, - частота среза разомкнув системы а,,. В нашем случае ЛФХ не достигает значен™ йр =_,, запас п0 амплитуде выполняется всегда, не требует оценки.


 


 Чр

 = я-|?Н<Чр)|=180-167 =


—,   запас   устойчивости   по   фазе   не


достаточный.


По графику видно, для требуемого запаса устойчивости по фазе —,

6

необходимо либо увеличить 0)^ до 10 с"1, либо уменьшить до 0,3 с"'. Оба эти значения трудно реализовать путем только лишь изменения ки. Для оптимального результата желательно также уменьшить постоянную времени Т2 и увеличить Тх.

Реализовать 0)^ —10 более предпочтительнее, чем «^=0,3 с"1. Для реализации О) =0,3 с"1 нам потребуется уменьшить ки как минимум до единичного значения, при котором результирующая ошибка очень высока

(рис. 2.2).

Поэтому    увеличим        ки    до    300,    обеспечив   требуемый   запас

устойчивости. Проведем пересчет.

ки - 300,    СО   = 10 с"1, запас устойчивости выполняется.


г а

\

%     \ Ч!>.