Расчет системы автоматической стабилизации заданного значения выходной координаты (расчетно-графическое задание), страница 5

Поскольку исходная САР является неустойчивой, то необходима коррекция ее динамических свойств.

Схема решающего блока, выполняющего функцию коррекции динамических свойств исходной системы, приведена на рисунке 5.1.

Передаточная функция решающего блока:

     

       ,                   (5.1)

где  ;

        .

5.2  Анализ устойчивости скорректированной системы

На рисунке 5.2 приведена структурная схема скорректированной САР.

      

В соответствии с теорией управления можно принять:

                                                                          

При F(p)=0 на основе рисунка 5.2 можно определить передаточную функцию скорректированной САР по управляющему воздействию:

           (5.2)

При V(p)=0 на основе рисунка 5.2 можно определить передаточную функцию скорректированной САР по возмущающему воздействию:

 (5.3)

5.2.1  Устойчивость по критерию Гурвица

Используя формулу (5.2) или (5.3) можно записать характеристическое уравнение замкнутой САР:

Запишем характеристическое уравнение в общем виде:

                        ,                           (5.4)

где 

Запишем главный определитель Гурвица

        

Теперь необходимо проверить выполняются ли условия критерия Гурвица:

Поскольку , то в соответствии с критерием Гурвица скорректированная САР является устойчивой.

Исходная САР находится на границе устойчивости при условии:

                                                                                   (5.5)

Поскольку , то можно записать:

       ,

отсюда можно найти граничное значение коэффициента передачи разомкнутой системы:

                               (5.6)

Подставив в (4.3) значения, получим:

                     

Таким образом, для исходной САР верно неравенство:

                                                                                                    (5.7)

5.2.2  Устойчивость по критерию Найквиста  

На рисунке 5.3 приведена одноконтурная структурная схема скорректированной САР

       

Для звена с передаточной функцией W1(p) можно рассчитать логарифмические частотные характеристики:  

                          дБ

                      

Для звена с передаточной функцией W2(p) можно рассчитать логарифмические частотные характеристики: