Второй, более сложный прием последовательной коррекции заключается в переносе фрагмента ЛАХ исходной системы с наклоном -6 дБ/окт (если он есть) на ось частот. С этой целью используется типовое корректирующее звено с ПФ Wтк2(p), обеспечивающее уменьшение L(ω) в интересующей нас частотной области (рис. 2.8, б). На графике ЛАХ исходной системы выбирается фрагмент с наклоном -6 дБ/окт протяженностью 2-4 октавы и этот фрагмент опускается вниз до пересечения оси частот (точка пересечения ωср1 должна располагаться, по-возможности, посередине фрагмента). Частота, соответствующая левому концу фрагмента, определяет частоту сопряжения форсирующего звена ωс2=1/τ2, входящего в состав типового корректирующего звена. Частота сопряжения апериодического звена ωс1=1/T2, входящего в состав типового корректирующего звена, определяется графически по известной величине А уменьшения L(ω) (в децибелах) и частоте ωс2.
Физическая сущность второго приема последовательной коррекции заключается в уменьшении общего коэффициента усиления системы вблизи ωср1, что нарушает условия баланса амплитуд в системе с отрицательной обратной связью и приводит к увеличению запаса устойчивости по фазе. Использование этого приема уменьшает полосу пропускания СУ и улучшает ее помехоустойчивость, но увеличивает длительность переходного процесса.
В качестве примера второго приема последовательной
коррекции можно привести задачу проектирования системы фазовой автоподстройки
частоты (см. разд. 1.7) на базе специализированной микросхемы. Исходная ПФ в
том случае имеет вид: (варикап входит в состав управляемого генератора).
Если выполняется условие:
то система обладает приемлемыми динамическими
характеристиками. Однако стремление улучшить точностные характеристики требует
увеличения коэффициента усиления. Это можно сделать, включив дополнительно
усилитель с коэффициентом K. Но при этом может нарушиться условие:
Тогда увеличится степень
колебательности переходного процесса и потребуется коррекция. В качестве
дополнительных элементов, увеличивающих коэффициент усиления и, одновременно,
корректирующих систему, в такой ситуации можно использовать типовое корректирующее
звено с ПФ Wтк2(p) и усилитель (с
коэффициентом усиления K). Если выполнить условие: K=T2/τ2, то полоса пропускания скорректированной системы не
изменится.
2. Параллельный метод коррекции.
Использование последовательного метода коррекции и типовых корректирующих элементов не всегда позволяет получить желаемую ПФ СУ. Слишком жесткие требования к виду Wж(p) могут вызвать проблемы, связанные с реализацией последовательного корректирующего элемента с ПФ (2.12). В этом случае прибегают к параллельному методу коррекции.
Корректирующий элемент с ПФ Wк2(p) включается параллельно звеньям исходной СУ с ПФ Wи(p) и результирующая (желаемая) ПФ, равная Wж(p)= Wи(p)+ Wк2(p), приравнивается к результату последовательной коррекции Wж(p)= Wи(p)Wк1(p). Полученное уравнение решается относительно Wк2(p). Возможно, реализация корректирующего элемента с ПФ
(2.14)
окажется проще.
В качестве примера
рассмотрим задачу коррекции системы с ПФ Допустим, требуется в результате
коррекции получить ПФ вида
Попытка использования последовательного метода
коррекции с типовыми корректирующими элементами приводит к ПФ вида
что не соответствует заданию.
Корректирующий элемент с ПФ
нереализуем. Переходим к параллельному методу
коррекции, выбрав в качестве исходной ПФ
и желаемой ПФ
В соответствии с выражением (2.14) вычисляем
. Получили вполне реализуемый
корректирующий элемент (усилительное звено с коэффициентом усиления τ), который
следует включить параллельно одному из интеграторов СУ. В результате такой
коррекции получаем структурную схему СУ, показанную на рис. 2.1.
Заметим, что попытка включения корректирующего элемента параллельно двум интеграторам в нашем примере также приводит к реализуемому результату, но этот результат оказывается сложнее (в качестве корректирующего элемента придется вместо усилительного звена использовать интегрирующее звено).
3. Коррекция с помощью местной обратной связи.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.