Расчет устойчивости и качества работы системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
отная часть мало влияет на характеристики системы и сопрягается со среднечастотной частью таким образом, чтобы получить реализацию наиболее простого корректирующего устройства.
Рис.3.1.1 Построение желаемой ЛАЧХ
, следовательно и .
Рис. 3.1.2 Структурная схема скорректированной САР
Передаточная функция располагаемой системы:
Передаточная функция желаемой системы:
Желаемую ЛАЧХ получим с помощью корректирующего устройства, включенного в местную обратную связь, которая охватывает усилитель и возбудитель.
Передаточная функция разомкнутой системы:
.
В диапазоне частот можно пренебречь 1 в знаменателе.
Отсюда передаточная функция корректирующего устройства:
.
Так как такая передаточная функция физически не реализуема, то ее с достаточной точностью можно заменить передаточной функцией реального дифференцирующего звена:
,
отсюда .
Рис.3.1.3 Переходные характеристики
3.2 Выделение областей устойчивости (D - разбиение)
Рис. 3.2.1 Структурная схема скорректированной САР
Для определения, при каких соотношениях некоторых из параметров системы она остается устойчивой, воспользуемся методом так называемого D-разбиения (разбиение S-пространства параметров системы на области с одинаковым количеством правых корней).
Проведем D-разбиение по двум параметрам. Для этого в характеристическом уравнении произведем замену оператора р на j.
Найдем передаточную функцию всей системы:
;
;
;
;
;
;
;
После преобразований получим:
;
;
;
;
.
Далее, собирая коэффициенты при одинаковых степенях р получим:
Получаем:
Выделим действительную и мнимую части:
;
.
Выразим из мнимой части К:
;
Подставим К в действительную часть и выразим его:
.
Построим зависимость между заданным коэффициентом усиления и коэффициентом усиления корректирующего устройства:
?0-5.6367-4.63671-2.3404-0.96928.0962-0.2641325.25850.2752448.72280.9338577.9181.7536112.1122.74377150.4113.90968191.75875.25229234.93636.772410278.56258.47046.71092138.97663.5545
Рис.3.2.2 D - разбиение
3.3 Настройка параметров САР на заданные показатели качества
1. Длина участка -20дБ/дек: По рис. 3.4 определяем предельный коэффициент усиления системы. В нашем случае он равен .
;
.
. Показатель колебательности:
;
. Запас устойчивости по фазе:
; .
. Время регулирования:
; .
. Перерегулирование:
; .
ПоказателиЗаданоНескорректированнойСкорректированной (косвенной)Скорректированной (прямой)Статическая точность3 %8,8 %0,7144 %3 %Время регулирования4,94625,59384,2922Запас по модулю6 - 8 дБ6,3_По фазе30 -50 17 _Перерегулирование19-30 % (1,2-1,5)1,2328 %1,3784М1,2-1,71,7_
Вывод
В данной работе была рассмотрена система автоматического регулирования напряжения синхронного генератора. Была исследована устойчивость системы при заданных параметрах, а также найдена область устойчивости для двух параметров. Кроме того, произведя коррекцию системы, параметры САР были настроены на заданные показатели качества, колебательности, запаса устойчивости. При заданных значениях параметров ошибка находится в пределах допустимого значения 3%, перерегулирование составило 1,3784, время регулирование 4,2922 не превышает заданного 4,9462.
Литература
1.Анхимюк В. Л.,,Теория автоматического управления: [учеб. пособие для электротехн. спец. втузов]. - Мн. Выш. школа, 1979.
.Конспект лекций по дисциплине,,Теория автоматического управления.
. Клюев А.С. Автоматическое регулирование, М. 1986.