В то же время, система устойчива.
4.
2. Синтез корректирующего звена
Во-первых, учитывая, что коэффициента усиления прямого тракта не хватает, необходимо его увеличить засчёт коэффициента усиления электронного усилителя.
С другой стороны, после добавления коэффициента усиления система станет неустойчивой, и поэтому необходима коррекция.
Скорректируем систему следующим образом: добавим последовательное корректирующее звено вида и увеличим коэффициент усиления системы (коэффициент усиления электронного усилителя), для обеспечения достаточного быстродействия системы и её устойчивости (ЛАХ должна пересекать уровень 0Дб с наклоном -20Дб/дек).
Корректирующее звено будет иметь следующий вид:
.
Модель скорректированной системы (рис. 5):
Рис. 5
В модели: Transfer Fcn — передаточная функция системы; Transfer Fcn1 — корректирующее звено; In1 и Out1 — вход и выход системы, необходимые для линеаризации модели при помощи Control Design Toolbox, для последующего анализа и построения ЛАХ, ЛФЧХ и переходных процессов; Step — единичное входное воздействие, необходимое для моделирования переходного процесса при заданном входном воздействии; Gain — коэффициент усиления электронного усилителя; Scope — для построения графиков выходного воздействия; Integrator — для получения из скорости координаты; блок суммирования необходим для замыкания системы по координате (для заведения обратной связи).
После коррекции ЛАХ и ЛФЧХ системы будут выглядеть следующим образом (рис. 6):
Рис. 6
Из рисунка видно, что ЛАХ пересекает уровень 0Дб с наклоном -20Дб/дек, следовательно система устойчива.
Реакция на единичное воздействие (рис. 7):
Рис. 7
Из рисунка видно, что перерегулирование меньше заданного (<20%).
Построим график отработки входного воздействия (поворот на угол 1,05рад):
Рис. 8
Таким образом, система отвечает всем заданным параметрам.
5. Выводы
В работе было спроектировано двухкоординатное сканирующее устройство на базе ДПТ НВ, удовлетворяющее заданным параметрам: поворот на угол 1,05 рад за 0,15с с перерегулированием 20%.
Были решены задачи: составлена математическую модель объекта и привода, синтезирован регулятор, разработана конструкция сканирующего устройства.
6. Список использованной литературы
Бесекерский Б.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М., «Наука», 1972.
Д.В.Васильев.В. Г. Чуич. Системы автоматического управления."Высшая школа", 1967.
418с.
Справочник по электрическим машинам.: В2 т. Т.2/Под общ. ред. И. П. Копылова, Б. К. Клюкова.
М.: Энергоатомиздат, 1989;688с.:
ил.
