Применение последовательного корректирующего фильтра

Итак, задача выбора корректирующего фильтра,заданного передаточной функцией (6.3) сводится к определению трех параметров k _кор, t_кор, T _кор. Процесс выбора параметров удобно разбить на два этапа:

1. Выбор коэффициента k _кор ,обеспечивающего требуемую точность системы. Известно, что с увеличением коэффициента усиления системы в разомкнутом состоянии точность замкнутой системы повышается. Следовательно, для рассматриваемого примера коэффициент k _кор должен быть таким, чтобы логарифмическая частотная характеристика (рис.30) в области низких частот проходила выше запретной зоны по точности.

2. Выбор постоянных времени t_кор и T _кор. Представим передаточную функцию (6.3) корректирующего фильтра в виде произведения

(7.5)

Рис. 32. Корректирующий фильтр с опережением по фазе.

В зависимости от соотношения постоянных времени t_кор и T _кор свойства фильтра существенно различаются:

а) t_кор > T _кор – корректирующий фильтр с опережением по фазе (см. рис. 32).

Фильтр с опережением по фазе позволяет (с учетом выполнения требования по точности):

· увеличить запас устойчивости по фазе;

· увеличить частоту среза результирующей системы и, следовательно, повысить быстродействие результирующей системы по сравнению с исходной системой;

· помогает обеспечить наклон -20дБ/дек логарифмической частотной характеристики в районе частоты среза . Это уменьшает колебательность системы.

б) t_кор < T_кор – корректирующий фильтр с запаздыванием по фазе (см. рис. 33).

Существенное преимущество фильтра с запаздыванием по фазе в том, что он позволяет уменьшить коэффициент усиления в области среднихчастот и тем самым улучшить свойства устойчивости системы и все показатели качества динамики переходного процесса. В области низких частот при этом коэффициент усиления не изменяется, следовательно, характеристики точности системы в установившемся режиме остаются прежними.

Рис. 2.39. Корректирующий фильтр с опережением по фазе

Рис. 33. Корректирующий фильтр с запаздыванием по фазе.

Недостатком применения этого фильтра является уменьшение частоты среза , и, следовательно, уменьшение полосы пропускания системы и в результате этого – снижение её быстродействия (в частности, уменьшение времени t _п переходного процесса).