Файл: Медников, В. А. Высоковольтные модулированные униполярные генераторы.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

о

Рис. 4.16. Фазовая характеристика инерционного звена

Найдем частоту сопряжения для всех трех инерционных звеньев:

^1. шс1—

—

1

= 1,09 ПО4.

92-10“

 

 

 

 

2. 0)с2—у

 

 

в- = 3,78-Ш4.

I 2

 

26,5-10“ 6

 

1

 

 

г - = 4,9-106.

3. ШСЗ = ~ = ------ 5—[

Ti

 

2,04-10_6

 

Максимальная ошибка

при построении

приближенных ЛАХ

имеет величину 3 дб (рис. 4.17).

 

строится по формуле

Фазочастотная характеристика (рис. 4.16)

<р(<в) = —arctg

(cot) при (о= сос; ср=----.

 

 

 

 

I

Фазочастотная характеристика каждого звена и суммарная ЛФХ представлены на рис. 4.18, где также показана и суммар­ ная ЛАХ всей системы.

Из суммарной ЛАХ и ЛФХ легко определить запас устойчиво­ сти по амплитуде о0——8,6 дб и по фазе ф0=18°.

Ранее было сказано, что для хорошего качества регулирования необходимо иметь запаспо амплитуде не менее 10 дб, а по фазе:

не менее 354-40°.

Для того, чтобы улучшить качество процесса регулирования применяется форсирующее звено, оно включается между .сравнива­ ющим органом и усилителем постоянного тока.

146

Рис 4.17. Логарифмические амплитудные характеристики

звеньев

Этот участок принципиальной схемы изображен на рис. 4.19. Считая, что входное сопротивление транзистора RJC мало по срав­ нению с г, эквивалентной схеме форсирующего звена, можно при­ дать вид, изображенный на рис. 4.20. Определим передаточную функцию этого звена через выражение для / вых

I В Ы Х ---- / 1 ВХ 1

 

1

 

 

Як Т-СКР 1—/ ВХ

1 +

CkP R k

 

1

^

 

£

1 + СкРR k

Г

 

+ Я к

+ С к Р V

 

 

 

~2~ +

 

 

 

 

 

 

 

7 ВЫХ ( Я )

 

 

1

1 - \ - С к Р Я к

Ка(Г*Р-Ь 1)

W*(P) = -j

(Я)

 

Я к

,

,

Я к С к Р к

ТъР + 1

 

 

 

 

 

 

 

Г

+ 1

1 +

, Я к

 

 

где

 

 

 

 

 

 

1+1Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К я = Rк Н- Гк ;

 

 

 

 

RjcrK

 

T a = R kC к ;

Т * = R k + /'к С к ,

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JC5 •

 

R k + Г к

 

 

 

 

} С 4 -

R kC k

 

■^К’^К'Ск

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим соотношения

частот

 

 

 

 

 

 

 

т С5 _ Я к + Ги _ _1_

 

 

 

 

 

ШС4

 

г к

 

Я ц

 

 

117

Рис. 4.19. Принципиальная

схема коррек- Рис. 4.20. Эквивалентная схема

тирующего звена

корректирующего звена

Звено, описываемое передаточной функцией

W4(P), можно пред­

ставить в виде двух звеньев

 

 

 

 

u w h u ?; (/>) «?;(/>).

'

 

где (Г4Р + 1 )= W\{P) — идеальное

дифференциальное звено,

п

К

 

 

 

W\(P)= у

р ^ t-----инерционное.

 

 

Для них

 

 

 

 

* 4(ш) = ] / ! + № ) * ; Л-5(со)= -7 = = = 1 = .

 

 

У

I +

(“ ^5>2

ЛАХ и ЛФХ

корректирующего

звена

представлены на

рис. 4.21 а, 6. Анализируя графики ЛФХ и ЛАХ,

нетрудно заме­

тить, что с уменьшением /С(со) фазовая характеристика улучшает­ ся, т. е. становится более положительной, что значительно увели­ чивает запас устойчивости как по фазе, так и по амплитуде.

Подберем К и ш5 так, чтобы получить запас по фазе не менее 35°, но при этом не следует сильно уменьшать К>иначе это может привести к общему уменьшению коэффициента усиления в системе и к увеличению времени установления.

Необходимо, чтобы на частоте среза выполнялось условие

? к ( шс) = ? в ( « ) с ) ^ 3 5 0 — 1 8° = 1 7 ° .

Это получается для соотношения

(»с4лг104; шс5« 3,6и>с4,

так как эти частоты близки к ш, и

ш2, то, приняв

(0 с 4 — № с 1!

tu С5 — * с 2 >

получим более равномерную характеристику до частоты среза.

В этом случае

К 1

0>С1

“ С4

= 0,28.

 

О)с 2

«>С5

 

119

 

Общий коэффициент уси­

 

ления изменится, таким об­

 

разом,

на

величину

 

 

201g К' = 20/g0,28 =

 

 

 

 

= 8,9 дб

 

 

 

и станет равным

 

 

 

 

20 lg Я общ = 20lgK —

 

 

- 2 0 lg К'

= 24,7 — 8,9 =

 

 

 

=

15,8

дб\

 

 

что вполне допустимо, но

 

зато

существенно

увели­

 

чится

запас

устойчивости

 

по

амплитуде и фазе,

а,

 

следовательно,

качество

 

процесса

регулирования

U)

будет высоким.

 

сплош­

 

На

рис.

4.18

 

ной

 

линией

показаны

 

ЛАХ и ЛФХ не

 

скоррек­

 

тированной

системы,

а

5

штриховой

 

— скорректи­

Рис. 4.21. а — ЛАХ корректирующего звена;

рованной.

 

 

 

 

 

б —• ЛФХ корректирующего звена

Как видим, скорректи­

 

рованная система облада­

ет достаточно хорошими динамическими свойствами, однако, сле­ дует дополнительно рассмотреть работу модулированного гене­ ратора высокого напряжения в переходном режиме.

Методика и результаты расчета

переходных характеристик

на ЭМУ.

Наряду с графическим методом расчета динамического

режима

источника было произведено

моделирование дифферен­

циальных уравнений, описывающих поведение САУ, на электрон­ ной моделирующей установке с тем, чтобы получить необходимые сведения о динамике работы прибора в переходных режимах и, если необходимо, произвести соответствующую корректировку эле­ ментов схемы.

Как известно, моделирование линейных систем основано на применении трех математических операций: интегрирования, сум­ мирования и умножения на постоянный множитель. Они выпол­ няются при помощи операционных усилителей.

Перед решением уравнений на модели необходимо произвести математическую подготовку, которая заключается в выборе таких масштабов переменных, чтобы удовлетворить условие

X i шах = r tliX i < 100 в .

Моделирование САУ, как известно, может быть произведено в любом масштабе времени, однако в нашем случае удобнее произ-

1,20

Смотрите также файлы