Итак, задача выбора корректирующего фильтра,заданного передаточной функцией (6.3) сводится к определению трех параметров kкор, tкор, Tкор. Процесс выбора параметров удобно разбить на два этапа:
1. Выбор коэффициента kкор,обеспечивающего требуемую точность системы. Известно, что с увеличением коэффициента усиления системы в разомкнутом состоянии точность замкнутой системы повышается. Следовательно, для рассматриваемого примера коэффициент kкор должен быть таким, чтобы логарифмическая частотная характеристика (рис.30) в области низких частот проходила выше запретной зоны по точности.
2. Выбор постоянных времени tкор и Tкор. 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 tкор и Tкор свойства фильтра существенно различаются:
а) tкор > Tкор – 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) tкор < Tкор – 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 tп переходного процесса).