7.7 Використання логарифмічних частотних характеристик для забезпечення стійкості і заданого запасу стійкості

Одним із способів забезпечення стійкості і заданого запасу стійкості є вибір основних елементів регулятора і зміна їх динамічних властивостей за допомогою місцевих зворотних зв'язків.

Прослідкувати вплив на стійкість тих або інших параметрів зручно по логарифмічних частотних характеристиках, використовуючи критерій Найквіста.

Якщо система автоматичного регулювання є аперіодичною ланкою, то найбільш характерним параметром, що впливає на стійкість, є його постійна часу.

Рис. 7.17Оцінка впливу постійної часу на стійкість системи:

а - АЧХ; б – ФЧХ

На рис. 7.17 зображені логарифмічні частотні характеристики для розімкнутої системи з передаточною функцією

для двох значень постійної часу (суцільна), (пунктирна), . Як видно з графіків, збільшення постійної часу веде до збільшення запасу стійкості по фазі від γ до , якщо частота сполучення розташовується лівіше за частоту зрізу . Якщо ж частота сполучення розташується правіше за частоту зрізу, то збільшення постійної часу аперіодичної ланки зменшить запас стійкості.

Це правило справедливо для аперіодичних, коливальних ланок. Для форсуючої ланки вплив постійної часу протилежно, а для ряду структур, що мають передаточну функцію розімкнутої системи, наприклад

воно не виконується, тобто із збільшенням запас по фазі зменшується.

Іншим найбільш поширеним шляхом забезпечення стійкості і запасу стійкості АСР є введення в її прямий ланцюг додаткових ланок, причому введення однієї і тієї ж ланки залежно від структури і параметрів системи дає різні результати. Тому правильний вибір додаткової ланки можна зробити, якщо відома структура і параметри системи.