(4.17.)
На основе этого выражения построены частотные амплитудные и фазовые характеристики, которые можно использовать для построения утонченных ЛАЧХ системы.
В соответствии с (4.16.) передаточная функция по ошибке для токового контура с учетом влияния ЭДС будет иметь вид:
(4.18.)
Отсюда, положив р = 0, получим выражение для установившейся ошибки:
или 
(4.19.)
где 
Следовательно, реальный токовый контур обладает статизмом. Постоянная ТТ , которой должен обладать контур тока после ввода в него соответствующего регулятора должна быть меньше электромагнитной постоянной якоря двигателя, то есть ТТ < Тя. В свою очередь, всегда Тя < Тм. Поэтому Тм существенно больше ТТ и, следовательно, статизм должен быть невелик.
На Рис. 4.3. представлены расчетные кривые нарастания тока для конкрентной установки с учетом (кривая 1) и без учета ЭДС (кривая 2) при скачке управляющего воздействия.
Рис. 4.3 Кривые нарастания тока.
Рис. 4.4 ЛАЧХ эквивалентного звена.
Сопоставление кривых
показывает, что действие ЭДС приводит к снижению установившегося значения тока
за счет приобретения контуром статических свойств, а также к возрастанию
перерегулирования. Однако максимум тока в результате снижения его
установившегося значения уменьшается. Перерегулирование зависит от соотношения
постоянных времени Тя
и Тм и
увеличивается с уменьшением отношения 
.
Уточним влияние ЭДС двигателя на поведение контура тока путем сопоставления логарифмитических характеристик, соответствующих структурным схемам на Рис. 4.2.
Для упрощенной схемы (4.2а) 
. Соответствующая ЛАЧХ эквивалентного звена
показана на Рис. 4.4. (прямая 1). Для реальной схемы (Рис. 4.2б) ЛАЧХ следует
аппроксимировать отрезками прямых линий. В соответствии с (4.16.).
(4.20.)
На отрезке ав характеристики 2 при 
, 
причем 
. На отрезке bc
характеристики 2 при 
и 
имеем
; 
и
Отрезки ab и bс стыкуются при условии
то есть при 
, или 
На отрезке сd w > 1/Тм; w > 1/ Тя, следовательно
то есть на третьем отрезке сохраняется тот же наклон характеристики, что и на втором.
ЛАЧХ для реальной системы
(4.20.) представлена прямой 2 на Рис. 4.4. На значительном участке обе
характеристики совпадают. Частота среза у них одна и та же 
,
отличия наблюдаются только при низких частотах.
Сопоставим фазовые частотные
характеристики. В первом случае (без учета ЭДС) существует постоянный сдвиг
, во втором – согласно выражению
(4.16.).
(4.21.)
При частоте среза
.
т.к. 
, то
Из последнего выражения видно,
что при реальном соотношении постоянных времени тангенс угла сдвига при частоте
среза будет достаточно велик, а сам угол сдвига близок к -900.
Даже при 
и 
имеем 
.
Очень важен вопрос выбора постоянных времени регуляторов. Нельзя принимать их существенно меньшими постоянных времени самой управляемой системы, т.к. почти в каждом контуре системы существуют ещё малые неучтенные постоянные, которые при компенсации основных больших постоянных будут оказывать значительное влияние на поведение системы.
Нельзя добиться полной
компенсации постоянных времени системы исходя так же из энергетических
соображений и из-за возрастания чувствительности системы к помехам при увеличении
степени компенсации (например, при применении звена 
).
Следует отметить, что влияние ЭДС в контуре частично компенсируется действием контура скорости. Определённое значение динамического тока в переходных процессах поддерживается задатчиком интенсивности (и управляемым токоограничением).
В режимах сброса и наброса нагрузки ЭДС оказывает демпфирующее действие, снижает колебательность и перерегулирование в кривой тока.
Учитывая вышеизложенное, постоянную времени регулятора обычно нельзя снижать за пределы некоторого уровня. Должно соблюдаться условие:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.