Предварительная коррекция замкнутой САР ДПТ

Вернемся к разомкнутой САР. Частотные характеристики строятся именно дляразомкнутого контура, а по ним можно судить об устойчивости замкнутой САР, пользуясь критерием устойчивости Найквиста.

Рис. 6.2.1. САР «ДПТ»

Предварительная коррекция замкнутой САР осуществляется посредством изменения и оптимизации значения коэффициента усиления разомкнутого контура. Технически этот коэффициент можно менять, установив в схеме рис. 6.1.5 П-регулятор между сумматорами и меняя его усиление, а контролировать его значение - по установившемуся значению переходной функции. Изменение коэффициента усиления контура управления приводит к вертикальным смещениям ЛАЧХ и не влияет на ЛФЧХ.

Построение и анализ ЛАЧХ и ЛФЧХ.Прежде чем непосредственно строить ЛАЧХ и ЛФЧХ (логарифмические амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики) необходимо задать пределы частотного диапазона, в котором будут построены характеристики.

Рис. 6.2.2 Задание начала и конца частотного диапазона и числа шагов для построения ЛАЧХ и ЛФЧХ

Рис. 6.2.3 Построение графиков ЛАЧХ и ЛФЧХ, годографа Найквиста

Из рис. 6.2.3 следует, что необходимо корректировать САР. Это можно сделать путем уменьшения коэффициента усиления с тем, чтобы обеспечить необходимые запасы устойчивости.

Рис. 6.2.4 Обеспечение запасов устойчивости по фазе и амплитуде смещением ЛАЧХ вниз, т.е. уменьшением усиления контура.

Как видно на рис.6.2.4 запасы устойчивости обеспечены, но усиление контура мало (уменьшено в 2,6 раз), что говорит о низком качестве работы полученной САР в установившемся режиме.

Уменьшение усиления контура обеспечивается в схеме модели введением усилителя с усилением 0,38 = 1/2,6. Этот усилитель может рассматриваться как П-регулятор.

Рис. 6.2.5 Схема с введением П-регулятора.

Рис. 6.2.6. Переходная характеристика предварительно скорректированной САР

Характеристика свидетельствует о сравнительно хорошем качестве переходного режима САР и о неудовлетворительном качестве ее работы в установившемся режиме.

При безошибочной работе в установившемся режиме, отрабатывая единичную ступеньку, САР обеспечивала бы на выходе 1/0,173 = 5,78 об/с, в то время, как полученная САР обеспечивает только 5.3 об/с (рис. 6.2.6). 0,173 – коэффициент усиления тахогенератора, установленного в обратной связи главного контура управления. Относительная ошибка регулирования составляет (5,78 -5,3 )/ 5,78 = 0,08 = 8 %.

Т.о. оптимизация усиления контура не позволяет получить САР удовлетворительного качества. Поэтому следует провести более серьезную коррекцию САР на основе структурно-параметрической оптимизации. В данном случае это означает, что нужно ввести ПИ-регулятор в контур управления вместо П-регулятора и оптимизировать его настроечные параметры.