Стабилизация контура уменьшением коэффициента усиления усилителя.

Осуществить стабилизацию разомкнутого контура в данном случае можно, меняя параметры двух элементов: усилителя и звена обратной связи по напряжению. Для начала попробуем просто уменьшать (увеличивать) коэффициент усиления усилителя до тех пор, пока разомкнутый контур не будет переведен в состояние, близкое к граничному между устойчивым и неустойчивым режимами.

Рис. 4. Коэффициент усиления усилителя уменьшен с 62 до 0,3. Переходная характеристика имеет колебательную компоненту, амплитуда которой сравнительно медленно увеличивается со временем. Разомкнутый контур еще не устойчив, но близок к критическому, граничному режиму.

Теперь можно стабилизировать разомкнутую САР, обеспечив хотя бы минимальный, двукратный (т.е. в 6 дБ) запас устойчивости контуру местной обратной связи. Для этого уменьшим коэффициент усиления усилителя вдвое.

Рис. 5. Стабилизированная разомкнутая САР. Переходная функция устанавливается на уровне 138, что говорит об устойчивости разомкнутого контура САР

Таким образом, изменением только коэффициента усиления усилителя не удается получить удовлетворительных характеристик разомкнутого контура. Следовательно, требуется более глубокая стабилизация.

Окажется ли устойчивой замкнутая САР, разомкнутый контур которой только что стабилизирован. Для этого замкнем обратную связь и проверим, как поведет себя переходная характеристика САР:

Рис. 6. САР после стабилизации разомкнутого контура. Система устойчива, но колебательность переходной характеристики чрезмерна. Замкнутая САР требует коррекции

Как видно на рис. 6, установившееся значение переходной функции составляет примерно 6.5 об/сек, что на 5 % меньше точного значения, равного 1/W_тг(p)_|p=0 = 1/0.146 = 6,85 об/сек. Т.о. точность полученной системы и в установившемся режиме неудовлетворительна.

Рис. 7. ЛАЧХ и ЛФЧХ стабилизированной в разомкнутом состоянии САР. Запасы устойчивости по фазе (γ = 20⁰) и по амплитуде (L = 5 дБ) малы, что приводит к чрезмерной колебательности переходной характеристики замкнутой САР (см. рис. 6).