Коррекция САР

Задача коррекции состоит в повышении динамической точности САР в переходных режимах. Она возникает, поскольку стремление снизить ошибки регулирования в типовых режимах, приводит к необходимости использования таких значений общего коэффициента усиления, при которых без принятия спец. мер (внедрения пассивных звеньев) система оказывается неустойчивой.

Способы введения корректирующих звеньев

Три способа введения корректирующих звеньев

Результирующие ПФ:

Формулы эквивалентных
переходов:

Показания к применению:

Частотные свойства последовательных корректирующих звеньев и их практическая реализация для электрического энергетического домена

Рабочие файлы: [zvenya_kor.vsm]

К основным корректирующим звеньям относятся:

  1. Пассивное интегрирующее звено
  2. Пассивное дифференцирующее звено
  3. Пассивное интегро-дифференцирующее звено
  4. Фазосдвигающее звено
  5. Антивибратор

Пассивное интегрирующее звено

Пассивное дифференцирующее звено

Пассивное интегро-дифференцирующее звено

где: T1 = (R1+R2)C2; T2 = R2C2; T3 = R1C1; T4 = (R1||R2)C1.

Схемы замещения пассивного интегро-дифференцирующего звена на разных частотах

Фазосдвигающее звено

Антивибратор

Отмеченный участок ЛАЧХ корректирующих звеньев 1, 2 и 3, должен так изменить вид корректируемой ЛАЧХ, чтобы она в том же диапазоне частот пересекала ось частот с наклоном -20 дБ/дек.

Методы повышения запаса устойчивости

Рабочие файлы: [см.4&5]

Суть ВЧ, СЧ и НЧ демпфированияОбщими методами повышения запаса устойчивости, те динамической точности являются:

  1. Демпфирование с подавлением высоких частот
  2. Демпфирование с подавлением средних частот
  3. Демпфирование с подавлением низких частот или эквивалентным поднятием высоких
  4. Демпфирование с введением дополнительных фазовых сдвигов

Демпфирование с подавлением высоких частот

Применяется сдержанно, поскольку при сохранении точности существенны потери в быстродействии - режется полоса пропускания.

Реализуется:

  1. C помощью апериодического звена с большой постоянной времени T0 - только для точных статических систем T0 і K T1 (подобный тип коррекции в ОУ).
  2. C помощью пассивного интегрирующего звена - для систем имеющих участок ЛАЧХ с наклоном -20 дБ/дек вблизи частоты единичного усиления (среза) wср, на которой наклон может составлять -40, -60, .. дБ/дек.

Коррекция апериодическим звеномКоррекция пассивным интегрирующим звеном

Демпфирование с подавлением средних частот

Применяется наиболее
часто, поскольку позволяет
сохранить точность САР и
полосу пропускания
(быстродействие).

Реализуется с помощью
пассивного интегро-
дифференцирующего
звена. Позволяет успешно
корректировать ЛАЧХ с
наклоном -40 дБ/дек.
Однако
корректирующее звено
вносит дополнительные
отрицательные фазовые
сдвиги в НЧ области.
Коррекция пассивным интегро-дифференцирующим звеном

Демпфирование с подавлением низких частот или эквивалентным поднятием высоких

Применяется ограниченно, поскольку без восстановления коэффициента усиления в области низких частот, падает точность, а поднятие верхних частот расширяет полосу пропускания и увеличивает шумы в системе.

Реализуется с помощью пассивного дифференцирующего звена, которое не дает дополнительных отрицательных фазовых сдвигов в области низких частот и позволяет успешно корректировать ЛАЧХ с наклоном -40 дБ/дек. Компенсировать же падение коэффициента усиления DK = T3 / T4 можно, если только наклон -40 дБ/дек после частоты среза wср сохраняется более одной декады.

Коррекция пассивным дифференцирующим звеномКоррекция пассивным дифференцирующим звеном с компенсирующим увеличением коэффициента усиления