Выбор измерителя рассогласования

Измерители рассогласования предназначены для преобразования сигнала рассогласования в электрическую величину.

Требования к измерителям рассогласования:

1) высокая разрешающая способность;

2) высокая крутизна характеристики;

3) линейность и однозначность характеристики;

4) помехозащищенность;

5) надежность;

6) малые габариты;

7) низкая стоимость.

Рассмотрим типы измерителей рассогласования и их погрешности: потенциометрические измерители рассогласования-(0.25÷1)º;

1)     сельсины-(20÷30)';

2)     однополюсные вращающиеся трансформаторы-(2÷10)';

3)     многополюсные вращающиеся трансформаторы-до 1".

Так как погрешность измерителя рассогласования в данной системе должна быть очень мала, выбираем многополюсный вращающийся трансформатор. Выбираем трансформатор серии ДСПУ-128. Его технические данные: [3,С. 255].

- Напряжение питания 12 В;

- Частота питающей сети 400 Гц;

- Погрешность отображения линейной зависимости-0.2%;

- диапазон рабочих частот напряжения возбуждения-380÷4200Гц;

 - масса-0.3 кг.

Общая погрешность следящей системы состоит из:

,

где -динамическая погрешность , которая определяется законом изменения задающего воздействия ; - моментная погрешность, которая зависит от возмущающего момента со стороны нагрузки; X_инстр -инструментальная погрешность, которая определяется несовершенством элементов системы.

Учитывая что в системе необходимо добиться X_Ω =0" X_ε =0" , то разобьем X_max = 40" следующим образом:

X_инстр =20",

X_мом =15",

X_дин =5".

Посчитаем коэффициент передачи измерителя рассогласования:

В/рад,

где U _ном – номинальное напряжение многополюсного вращающегося трансформатора;

δ- шаг трансформатора ( , где ).

Выбор усилителя

.

Найдем общий коэффициент передачи системы:

.

Зная К, можно найти коэффициент передачи усилителя:

Схема усилителя:

Коэффициент передачи усилителя равен , для обеспечения требуемого коэффициента выберем из ряда сопротивлений Е96 R₀=99.5 кОм, R=100 Ом.

Постоянная времени усилителя:

;

.

.

Передаточная функция следящей системы

Полученная система астатическая первого порядка.

.

построим ее ЛАЧХ:

Для обеспечения требуемой точности воспроизведения входного воздействия астатической системы первого порядка нужно наложить ограничения на вид низкочастотной части ЛАЧХ разомкнутой системы. Построим запретную зону.

;

Однако известно, что для устойчивости астатической системы первого порядка необходимо чтобы:

.

То есть можно сделать вывод о том, что данная система не устойчива.