Раздел: Документация
0 ... 108 109 110 111 112 113 114 ... 143  0<т<1 Рис. 10.24. Релейная характеристика общего вида с зоной нечувствительности и опережающей петлей (а) и форма выходного сигнала (б). 0 at Рис. 10.25. Релейная опережающая петлевая характеристика с переменной шириной петлн, имеющей т = = —1. si—-4 х1ы/1 та 6  0 at Из формул (10.31) и (10.32) видно, что амплитудная и фазовая характеристики рассматриваемого релейного элемента являются функциями относительной амплитуды и не зависят от частоты. В соответствии с формулой (10.32) релейный элемент с опережающей петлей создает положительный сдвиг фазы. Значение этого сдвига зависит от относительной амплитуды А/а и коэффициента возраста реле т. Фазовый сдвиг увеличивается по мере приближения А/а к единице. Изменяя т, можно в определенных пределах изменять фазовую характеристику. Рассмотрим релейный элемент с опережающей петлей, имеющий т = —1 и переменную ширину петли: ширина петли равна двум амплитудам входного сигнала (или а = А) и изменяется с изменением амплитуды (рис. 10.25). Подставив значения т = —1 и А/а = 1 в формулы (10.29) и (10.30), как для частного случая, получаем: т. е. релейный элемент с опережающей петлевой характеристикой переменной ширины создает опережение по фазе во всем диапазоне частот, равное 90°. Амплитудная характеристика элемента не зависит от частоты входного сигнала, а является функцией только его амплитуды. Ряд способов получения релейных характеристик с опережающей петлей предложен В. В. Бурляевым [67]. Область использования рассмотренных корректирующих устройств ограничена системами, в которых имеют место автоколебание или переходный процесс носит колебательный характер. q (А/а) = 0; Ъ (А/а) = 4В/пА. Модуль и аргумент ЭККУ нелинейного элемента N (А/а) = 4В/пА; ф (А/а) = + 90°, (10.33) Псевдолинейные корректирующие устройства Среди нелинейных корректирующих устройств можно выделить класс таких устройств, эквивалентные амплитудно-фазовые характеристики которых не зависят от амплитуды входного сигнала и являются только функциями частоты. У этих устройств отсутствует жесткая связь между амплитудной и фазовой характеристиками, как это имеет место у линейных корректирующих устройств. На этом основании нелинейные корректирующие устройства данного класса можно рассматривать как псевдолинейные. Возможность формирования амплитудной и фазовой характеристик псевдолинейных корректирующих устройств независимо друг от друга открывает широкие возможности изменения частотных характеристик САУ в желаемом направлении. Псевдолинейные корректирующие устройства выполняются двух-и трехканальными. Рассмотрим двухканальное псевдолинейное корректирующее устройство (рис. 10.26). Входной сигнал разветвляется и проходит по двум каналам. Один из каналов (верхний) служит для формирования амплитудной характеристики и называется амплитудным, второй — фазовый канал формирует фазовую характеристику устройства. Амплитудный канал состоит из линейного элемента с передаточной функцией Ка (р), модульного элемента МЭ (например, двухполупериодного выпрямителя) и фильтра Ф. Амплитудная характеристика линейного элемента определяет амплитудную характеристику всего корректирующего устройства. Модульный элемент дает на выходе величину, пропорциональную амплитуде колебания на его входе и исключает прохождение информации о фазе входного сигнала *bX. Фильтр служит для выделения постоянной составляющей выпрямленного напряжения. В фазовый канал входят линейный элемент с передаточной функцией Кф (р) и блок сигнатуры (блок знака) БС. Фазовая характеристика линейного элемента определяет фазовую характеристику всего корректирующего устройства. Блок сигнатуры исключает прохождение информации об амплитуде через фазовый ка- -нал и представляет собой релейное устройство с характеристикой, близкой к идеальной. При изменении знака сигнала на входе изменяется знак выходного сигнала блока БС, а величина его принимает лишь два фиксированных значения ±1, независимо от значения амплитуды входного сигнала. Выходная величина хвыя корректирующего устройства получается в результате перемножения выходных величин амплитудного и фазового каналов в блоке умножения БУ. МЭЧ>мэ бс sshr— Чс—1
ф X аd~ Рис. 10.26. Структурные схемы двухканальных псевдолинейных корректирующих устройств: а — общая схена; б — схема устройства, создающего опережение по фазе и подавляющего высокие частоты. о О
Выбирая линейные элементы с соответствующими передаточными функциями К а (р) и Кф (р), можно реализовать псевдолинейное корректирующее устройство с желаемыми, независящими друг от друга амплитудой и фазовой частотными характеристиками. Для примера рассмотрим псевдолинейное корректирующее устройство, создающее опережение по фазе и ослабляющее высокие частоты. Для реализации такого корректирующего устройства в амплитудный канал включается элемент, ослабляющий высокие частоты, например апериодическое звено, имеющее передаточную функцию KA(p) = k/(Tp+ 1),(10.34) а в фазовый канал — элемент, создающий положительный сдвиг по фазе, например дифференцирующая фазоопережающая цепь (см. рис. 5.6, а) с передаточной функцией Кф(р) = кф(Т1Р+ 1)/(7>+1), Ф = 7,2/7,1<1- (Ю.35) При лгвх = A sin со/ (рис. 10.27, а) напряжение хг на выходе апериодического звена является также синусоидальной функцией (рис. 10.27,6) хг = Аг sin [со/ + трА (ю)], (10.36) где 4 о -1 /ляг, ЛИ
Рис. 10.27. Формы сигналов псевдолинейного корректирующего устройства (рис. 10.26, б). • At = kA/VPe? + 1, 1рд = — arctg co7\(10.37) Выпрямленное напряжение хг (рис. 10.27, в) с выхода модульного элемента проходит через фильтр Ф, на выходе которого выделяется его постоянная составляющая х3 (рис. 10.27, г). Напряжение х3 пропорционально амплитуде Лх: (10.38) xa = kKA1=kJtA/VT*<u*+l, где при применении в качестве элемента взятия модуля двухполупе-риодного выпрямителя = 2/я. Напряжение х4 (рис. 10.27, г) на выходе дифференцирующей фазо-опережающей цепи в фазовом канале • х4 = А4 sin [со/ + % (со)],(10.39) где Аг = V+ 1 lVT%s> + 1, % (со) = arctg соГ, - arctg соГ2, (10.40) 0 ... 108 109 110 111 112 113 114 ... 143
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
