где р - передаточный коэффициент цепи обратной связи; - эквивалентный коэффициент усиления канала МДМ; R j - выходное сопротивление усилителя У/; Ру - сопротивление утечки конденсатора С2 или искусственно включаемое сопротивление (обычно Р . j < С Ry)\ Rk2 - сопротивление, обеспечивающее коррекцию амплитудно-частотной характеристики (обычно

к2%2

ф1> ф2

~ ф2ф2> T-RzCz-

Амплитудно-частотная характеристика Кщщ при В = const и произвольном выборе параметров фильтров показана на рис. 2.27, а. Из рисунка видно, что в районе частоты среза амплитудно-частотная характеристика

.у.

201д(Кр,мдм)

АОдБ/век

201д(Кр.м/1м]

Рис. 2.27. Амплитудно-частотные характеристики lJщ.

а - при произвольных параметрах фильтров; б - при Ti = Гфг и Т2 = ф1! - Ри

= ф2 и Гк1 = Гф,.

имеет наклон 60 дБ/дек, следовательно, система неустойчива даже в линейном рассмотрении. Вследствие того, что в системе есть колебательное звено,

на частоте к. АЧХ имеет выброс

I р МДМ ( l) I ~ Яр МДМ

Если выбрать 7= 7ф2 и Tf2 - Ti или Г] = 7ф то система в линейном приближении становится устойчивой (рис. 2.27, б, е).

Для расширения участка с наклоном 20 дБ/дек при Т = Т необходимо, чтобы

7к1>

при TkI = Т,

T 4> - I

(2.82)

(2.83)

Анализируя РУ как линейнуй систему, разомкнутую по контуру канала МДМ, определяют соотношения параметров цепей, обеспечивающих его устойчивость в области низких частот. Если рассматривается структурная

....

Рис. 2.28. Схемы нелинейных цепочек для обеспечения устойчивости

в большом :

а - ограничитель на входе У/ и МДМ; б - схема выключения одной постоянной вре-

Используется также метод выключения одной постоянной времени при увеличении амплитуды входного сигнала за пределы линейности (рис. 2.28, б).

При малом входном сигнале кремниевые диоды Д1 и Д2 закрыты и сопротивление цепи, включенной параллельно конденсатору С, велико. При большом сигнале диоды открываются, а параллельно конденсатору включается резистор R2. Если входное сопротивление усилителя У/ значительно больше сопротивления R, то входная цепь становится практически безынерционной, т. е. выключается постоянная времени Т = RC.

Повышение устойчивовти в большом можно получить при введении параллельных каналов. Если какой-либо канал имеет фазовый сдвиг, существенно превышающий 180°, а параллельный ему канал значительно меньший 180°, и, кроме того, максимальное выходное напряжение первого значительно меньше второго, то при больших входных сигналах первый канал полностью насыщается и динамические свойства системы полностью определяются параллельным каналом.

Связь максимального перерегулирования и времени затухания

с частотными характеристиками разомкнутого РУ

Величина перерегулирования и время затухания замкнутого РУ, как и любой системы автоматического регулирования, зависит от частотных характеристик разомкнутого РУ. Однако если единичный скачок задается на вход РУ, то переходный процесс в первую очередь определяется типом и параметрами цепи обратной связи и очень слабо зависит от свойств ОУ. Поэтому оценку влияния частотных свойств ОУ на качество переходного процесса

схема РУ, существенно отличающаяся от показанной на рис. 2.26, то следует найти передаточную функцию этой системы, разомкнутой по контуру канала МДМ, и проанализировать ее. В елучае необходимости систему можно проанализировать графоаналитическим способом, аналогичным способу, рассмотренному при анализе устойчивости в области высоких частот. Кроме рационального выбора параметров корректирующих цепей изложенным выше способом, для обеспечения устойчивости в большом и сокращения времени переходного процесса после перегрузок РУ целесообразно в схему ОУ вводить искусственные нелинейности.

Наиболее распространен способ применения ограничителя во входной цепи ОУ (рис. 2.28, а), который позволяет обеспечить работу в линейной области первых каскадов основного канала и каналах МДМ.

рассматривают [9] при задании единичного скачка не на вход РУ, а последовательно в контур обратной связи. При этом качество переходного процесса оценивают максимальным перерегулированием

вых. уст

и временем затухания процесса Tg. до от установившегося значения).

некоторого уровня (например, 5%

Рис. 2.29. АЧХ разомкнутого РУ.

Качество переходного процесса тем лучше, чем больше участок АЧХ в районе частоты среза с наклоном 20 дБ/дек.

На рис. 2.29 показана АЧХ, близкая к оптимальной по максимальной полосе пропускания ОУ со и обеспечивающая оценку задания качества переходного процесса. Здесь на первом

6

Рис. 2.30. Кривые зависимости максимального перерегулирования и времени затухания до уровня 5% от установившегося значения отношения 1/ ер-

участке наклон АЧХ равен О, на втором- 40 дБ/дек, на третьем - 20 дБ/дек, а на четвертом - больше 40 дБ/дек. Частота среза находится на середине третьего участка.

На рис. 2.30 показаны кривые зависимости максимального перерегулирования flj, и относительного времени затухания Та от отношения

По данным рис. 2.30 могут быть выбраны параметры АЧХ, обеспечивающие желаемое качество переходного процесса.

10. Импульсные аналоговые блоки

Независимые переменные можно задать в импульсном представлении в виде длительности импульса т, частоты следования импульсов fx или числа импульсов Их- Для каждого вида переменных можно построить соответствующие Линейные и нелинейные импульсные аналоговые блоки (ИАБ), выполняющие требуемые математические операции с выдачей результата в виде либо аналоговой (напряжение Uy, перемещение детали ф ), либо любой