 |
|
Стабилизация разомкнутой САР
Разомкнем контур главной обратной связи, подключим его к осциллографу и запустим моделирование (рисунок 4):
Рисунок 4 Проверка устойчивости разомкнутого контура САР ЧВ ДПТ
График переходной функции показывает, что разомкнутый контур неустойчив, поскольку его выходной сигнал представляет собой колебания с быстро увеличивающейся амплитудой. Отметим, что неустойчивость проявится аналогично и при другом, например импульсном, воздействии.
Для обеспечения выполнения необходимого условия практического применения критерия Найквиста, разомкнутую САР требуется стабилизировать.
Нетрудно увидеть, что потеря устойчивости разомкнутой САР возникает из-за наличия местной обратной связи (системы, составленные из устойчивых звеньев и имеющие обратные связи, могут терять устойчивость). Интересно отметить, что эта связь была введена для того, чтобы обеспечить достаточную устойчивость и качество результирующей САР. Это указывает на то, что параметры звена обратной связи по напряжению заданы неудачно и могут потребовать коррекции.
3.2 Стабилизация контура уменьшением коэффициента усиления усилителя
Стабилизация САР рисунок 4 требует некоторого практического опыта, на основании которого можно определить в каких звеньях следует провести изменения параметров. Осуществить стабилизацию разомкнутого контура в данном случае можно, меняя параметры двух элементов: усилителя и звена обратной связи по напряжению (ОСН). Для начала попробуем просто уменьшать (увеличивать) коэффициент усиления усилителя до тех пор, пока разомкнутый контур не будет переведен в состояние, близкое к граничному между устойчивым и неустойчивым режимами.
Рисунок 5 Коэффициент усиления усилителя уменьшен с 61 до 5
Переходная характеристика имеет колебательную компоненту, амплитуда которой сравнительно медленно увеличивается со временем. Разомкнутый контур еще не устойчив, но близок к критическому, граничному режиму.
Теперь можно стабилизировать разомкнутую САР, обеспечив хотя бы минимальный, двукратный (т.е. в 6 дБ) запас устойчивости контуру местной 
обратной связи. Для этого уменьшим коэффициент усиления до 0.01.
Рисунок 6 Стабилизированная разомкнутая САР
Переходная функция устанавливается на уровне 4, что говорит об устойчивости разомкнутого контура САР, но величина усиления ее контура в 4 сравнительно мала. Желательно иметь усиление разомкнутого контура 10 ÷ 100 раз (20 ÷ 40 дБ), а запас устойчивости по амплитуде 2 ÷ 10 раз (6 ÷ 20 дБ).
Таким образом, изменением только коэффициента усиления усилителя не удается получить удовлетворительных характеристик разомкнутого контура. Следовательно, требуется более глубокая стабилизация.