Исследование влияния нелинейностей на возможность возникновения одночастотных автоколебаний

Произвольно выбирая значение относительной амплитуды гармонического сигнала на входе нелинейного звена, будем отмечать на графике соответствующие ей значения логарифмической амплитудной характеристики и фазовой характеристики ОЭКПП (обратного эквивалентного комплексного коэффициента передачи) нелинейного звена. В результате получим множество точек, формирующих искомую ФГУ. Для нелинейности типа «люфт» ФГУ отмечается штриховкой снизу.

По графику мы видим, что ФГУ и ЛФХ пересекаются. Точка пересечения с ФГУ имеет относительную амплитуду гармонического сигнала на входе нелинейного звена А = a·=1.5·0.02=0.03 дБ и частоту w=7.82 с-1. В точке пересечения с ЛФХ ФГУ переходит из заштрихованной в не заштрихованную область, следовательно, соответствующие автоколебания устойчивы.

Для нелинейности «ограничение» ФГУ имеет вид отрезка прямой, совпадающей с критическим уровнем -p в диапазоне частот до частоты среза, т.е. в диапазоне положительности ЛАХ линейной части. Пересечений ЛФХ с ФГУ нет, следовательно, одночастотные периодические колебания в контуре САР отсутствуют.

Для САР с люфтом результат проведенного исследования проверим моделированием в среде VisSim. Воспользуемся упрощенной моделью в виде структуры с единичной отрицательной обратной связью. В прямой цепи этой структуры последовательно включены: 1) безынерционное нелинейное звено типа «зона нечувствительности» (величина зоны равна 2D) и 2) интегратор с достаточно большим ( равным 1000) значением коэффициента передачи. Из графика мы можем определить амплитуду гармонического сигнала на входе нелинейного звена А=0.04 дБ, следовательно, погрешность вычислений, приведенных выше, составляет 1%.

В результате моделирования можно сделать вывод, что при нулевых внешних воздействиях в системе существуют периодические колебания. При учете нелинейности типа «люфт» с интегратором с достаточно большим значением коэффициента передачи эти автоколебания устойчивы относительно нуля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненной работы было осуществлено исследование исходной системы, выбор параметров корректирующего устройства, проверка выбранных параметров и корректировка системы в соответствии с заданными требованиями.

Работа содержит достаточно информативные графики и рисунки, которые совместно с текстовым пояснением и формулами помогают легко разобраться в сути данного исследования.

В ходе корректировки удалось достичь заметного улучшения САР. Скорректированная и оптимизированная САР была исследована на качество и устойчивость и показала неплохие результаты, то есть цель коррекции и оптимизации была выполнена.

Другие стьтьи в тему

Разработка управляемого контролера на базе микропроцессорного комплекта серии КР580
Если всего лишь несколько десятков лет назад свойствами программируемости характеризовались только крупные блоки и узлы управляющих систем, то в настоящее время этими свойствами характеризуется интегральная база (микропроцессор, однокристальная микро-ЭВМ), что и обеспечивает ее широки ...

Расчет подсистемы базовых станций (BSS)
ЧТП сетей радиосвязи предусматривает выбор инфраструктуры сети, места установки базовых станций, выбор типа, высоты и ориентации антенн, распределения частот между базовыми станциями. В настоящее время проектирование сети связи на определенной местности не является сложной задачей. П ...