дискретный регулятор коммутатор солнечный батарея
Рис. 2.5. Упрошенная структурная схема ШС.
На схеме приведенной на рисунке 2.5 присутствуют интегратор (слева), нелинейность блока ШС, и быстрая обратная связь (дифференциатор). В зависимости от параметров дифференциатора система может быть ка устойчива так и не устойчива (об этом можно судить по ЛАХ и ФЧХ приведенных на рисунке 2.7). На устойчивость ШС в основном влияют: коэффициент интегратора, коэффициент передачи и постоянная времени дифференциатора и величина нагрузки.
Рис. 2.6. ЛАХ и ФЧХ системы при разных нагрузках, без дифференциатора, (Бирюзовый график - сопротивление равно 0.6Rн, синий график - 2Rн, зелёный - 4Rн, красный - 8Rн ).
При изменении величины нагрузки, изменяется не только коэффициент в контуре, но и значительно изменяется постоянная времени, в результате этого значительно изменяется фазочастотная характеристика системы (рисунок 2.6). Чем больше сопротивление нагрузки, тем меньше запас по фазе на частоте среза, и тем колебательнее переходные процессы.
Введение в структуру дифференциатора, позволяет уменьшить колебательность переходных процессов, но при слишком при увеличении постоянной времени происходит переворот фазы и система становится не устойчивой (рисунок 2.7). Увеличение коэффициента передачи так же вызывает переворот фазы.
Рис. 2.7. ЛАХ и ФЧХ системы при разных параметрах дифференциатора.
Пояснения к графику (рисунок 2.7): Синий график - без дифференциатора запас по фазе 5°, зеленый график - постоянная времени 9мкс коэффициент усиления 5, запас по фазе 6°, красный график - постоянная времени 22.5мкс, бирюзовый график - постоянная времени 27мкс, сиреневый график - постоянная времени 45мкс, наблюдается переворот фазы.
Коэффициент усиления интегратора входит в состав коэффициента прямого пути системы, следовательно при его увеличении ЛАХ системы поднимается, частота среза смещается в права по оси частот, и это приводит к уменьшению запаса по фазе. Так как в линейной части системы содержится чистый интегратор, то система является астатической первого порядка, статическая ошибка в ней равна 0.
Вывод: подбирая параметры дифференциатора и коэффициента интегратора можно добиться переходных процессов требуемого качества.
Самое читаемое:
Исследование системы управления цифрового исполнительного устройства фирмы Metso
Для
улучшения эксплуатационных качеств регулирующих клапанов они оснащаются
исполнительными механизмами с позиционером и ручным дублером привода.
Позиционеры являются комплектующими изделиями исполнительных механизмов. Они
предназначены для управления пневматическими поршневыми или
пружинно-мембранными исполнительными механизма ...