 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Параллельная коррекция
Параллельные корректирующие устройства вводятся в цепь регулятора параллельно с другими звеньями. На рис.8.3 представлена структурная схема системы с параллельным корректирующим устройством.
Рис.8.3. Структурная схема системы
Здесь W1(s), W2(s) представляют собой передаточные функции заданных частей регулятора, W||КУ(s) - передаточная функция параллельного корректирующего звена, WОУ(s) - передаточная функция объекта управления.
Передаточная функция регулятора с параллельным корректирующим устройством WR2(s)=W1(s)[W2(s)+W||КУ(s)]. (8.6)
Коррекция систем управления с помощью параллельного корректирующего устройства эффективна, когда требуется формировать сложные законы управления с введением производных и интегралов от сигнала ошибки. Примером этому могут служить рассмотренные ранее типовые регуляторы.
Параллельные корректирующие устройства также реализуются в виде обратных связей. Корректирующие обратные связи (охватывающие отдельные звенья или участки цепи САУ) помимо классификации на отрицательные и положительные, делятся на жесткие и гибкие. Жесткие обратные связи осуществляются статическими звеньями 
, гибкие - дифференцирующими 
.
Рассмотрим действие идеальной жесткой обратной связи с передаточной функцией 
Пусть эта обратная связь охватывает апериодическое звено с передаточной функцией 
как показано на рис.11.13.
Рис.11.13
В результате охвата обратной связью получим
где 
Постоянная времени и коэффициент передачи уменьшаются при отрицательной обратной связи и увеличиваются при положительной. На рис.11.14 иллюстрируется физическая суть механизма уменьшения инерционности при отрицательной обратной связи.
Рис.11.14
Переходная характеристика 
соответствует апериодическому звену без обратной связи, а характеристика 
- с обратной связью.
Кривая сигнала 
на входе звена имеет всплеск вначале. За счет его происходит форсировка на входе по сравнению с окончательным установившимся значением 
, которая и дает ускорение переходного процесса.
При инерционности обратной связи скорость роста 
еще более замедлится, увеличится длительность форсировки на входе звена, в результате чего еще более повысится быстродействие.
В качестве жесткой корректирующей обратной связи применяется в основном отрицательная обратная связь для уменьшения инерционности.
Заметим попутно, что отрицательная обратная связь имеет и другие достоинства: она уменьшает остающуюся вне рассмотрения нелинейность статической характеристики звена, нестабильность его параметров во времени, а также при наличии шумов (помех) на входе или внутри звена уменьшает уровень шумов на выходе.
При охвате жесткой обратной связью интегрирующего звена с
имеем:
Где 
Таким образом, интегрирующее звено превращается в статическое. Практический интерес при этом представляет лишь отрицательная связь (при положительной звено получается неустойчивым).
Рассмотрим далее влияние безинерционной гибкой обратной связи с 
, называемой еще гибкой обратной связью по скорости.
В общем случае для звена с передаточной функцией 
имеем:
Таким образом, гибкая обратная связь, не влияя на коэффициент передачи охватываемого звена, изменяет коэффициент при р в знаменателе передаточной функции.
В случае апериодического звена изменится постоянная времени (при положительной обратной связи уменьшится, а при отрицательной - возрастет), в случае колебательного - изменится коэффициент демпфирования.
Более полное представление о жестких и гибких ОС в следующих лекциях.
Контрольные вопросы
1. Что такое передаточная функция разомкнутой цепи и чем она отличается от передаточной функции разомкнутой САУ?
2. Чем принято характеризовать точность в установившемся режиме?
3. Что такое статическая ошибка?
4. Какие системы называются статическими?
5. Что такое астатическая система?
6. Назовите показатели качества переходного процесса.
7. Каким образом можно составить предварительное приближенное суждение о качестве переходной характеристики по виду ВЧХ?
8. Каким образом оценить качество и вид переходного процесса по значениям полюсов и нулей передаточной функции САУ.
9. Назовите и изобразите типовые регуляторы, использующиеся для последовательной коррекции?
10. Что такое параллельная коррекция САУ?
Поиск по сайту: