Регулятор давления ПР-1.5, страница 6

Характеристическое уравнение разомкнутой системы :

           (0,004 р ²  + 0,83 р  + 0,207 ) у ( р ) =  0,157 g ( р ) .                         ( 49 )

          Необходимым условием устойчивости системы являются положительные значения всех определителей матрицы .

Введем обозначения : а 0 = 0,004 , а 1 = 0,83 , а 2  = 0,207 , в 0  =0,157 .

Детерминант Гурвица примет вид :

                                                                         ( 50 )

Переходные процессы будут сходящимися , а режимы работы устойчивыми , если  главный  определитель   Гурвица  и  все  диагональные  миноры  имеют положительный   знак  .  Из  главного  определителя  выделим  диагональные миноры и определим их знак :

            ∆1 = а ₁ = 0,83 › 0  .                                                                            (51 )

            ∆2 = а ₁ × а ₂  - 0 = 0,83 × 0,207 = 0,1718 › 0  .                                   ( 52 )

          Все определители системы имеют положительный знак , следовательно система в разомкнутом состоянии устойчива .

Исследуем разомкнутую систему и по критерию Найквиста определим устойчивость замкнутой системы . Для этого запишем передаточную функцию разомкнутой системы :

                                                 ( 53 )

Действительная часть  :

                                           ( 54 )

Мнимая часть :

2.7     Выбор микропроцессора

          Для системы регулирования расхода топлива в двигателе я выбираю микропроцессор серии К 588 . Комплект выполнен по высококачественной низкопороговой  КМОП  –  технологии  и  отличается  сверхмалым потреблением энергии ,  достаточно  высокими  производительностью и помехоустойчивостью . Особенностью организации комплекта является использование асинхронной системотехники , что позволяет строить МП без использования блоков синхронизации  , в которых время исполнения различных микрокоманд зависит от реальных задержек в БИС . Элементы комплекта используют один низковольтный источник питания  + 5 В ± 10% . По уровням питающих напряжений все БИС комплекта сопрягаются со стандартными ТТЛ- схемами . БИС комплекта К-588работоспособны в диапазоне температур от – 60 до + 85 ^оС . Данный микропроцессорный комплект предназначен для построения встраиваемых и автономных микроЭВМ , а также контроллеров различного назначения и распределенных систем управления объектами и технологическими процессами .

          Технические данные микропроцессора серии К-588 :

      -  число БИС в МПК -----------------  9 ;

      -  разрядность , бит    --------------- 16 n;    

      -  число микрокоманд  ------------- 420 ;

      -  число РОН  --------------------- ---- 16 ;

      -  технология   ------------------   КМОП ;

      -  потребляемая мощность, Вт – 0,005 ;

      -  напряжение питания , В --------- + 5 .

Передаточная функция микропроцессора имеет вид :

         W ( p ) = 1 .                                                                                         ( 40 ) 

Таблица 2 . Расчет переходного процесса .

t	H ( c=0 )	H ( c=0,5 )	c = 0		c = 0,5		c = 0,5		c =0,5
			t1	x1	t2	X2	t3	x3	t4	X4
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0,5	0,158	0,24	2,5	0,242	1,25	0,161	0,5	-0,028	0,25	-0,0096
1	0,31	0,461	5	0,474	2,5	0,31	1	-0,053	0,5	-0,018
2	0,572	0,833	10	0,875	5	0,558	2	-0,096	1	-0,033
3	0,755	1,061	15	1,155	7,5	0,71	3	-0,122	1,5	-0,042
4	0,857	1,142	20	1,311	10	0,765	4	-0,13	2	-0,046
5	0,896	1,118	25	1,37	12,5	0,75	5	-0,128	2,5	-0,045
6	0,904	1,051	30	1,383	15	0,704	6	-0,121	3	-0,042
7	0,904	0,993	35	1,383	17,5	0,665	7	-0,114	3,5	-0,039
10	0,935	0,982	50	1,437	25	0,658	10	-0,113	5	-0,039
15	0,956	1,005	75	1,463	37,5	0,67	15	-0,113	7,5	-0,04
20	0,967	0,996	100	1,48	50	0,667	20	-0,114	10	-0,039
26	0,975	1,00	130	1,492	65	0,67	26	-0,115	13	-0,04

                                         ( 55 )

          По расчетным данным из таблицы 3 строится график зависимости U(w) , V (w ) от частоты w . График зависимости от частоты  действительной и мнимой  частотной составляющей показан на рисунке 5 .

          Таблица 3 . Изменение U(w) V (w ) от частоты w .

w	U (w)	V (w )	w	U (w)	V (w )
0	0,756	0	100	- 0,0007	- 0,0015
1	0,04	- 0,178	120	- 0,0004	- 0,007
5	0,001	- 0,038	0,08	0,68	- 0,22
10	0,0004	- 0,019	0,2	0,46	- 0,37
20	- 0,0008	- 0,0094	0,4	0,22	- 0,34