-
Методы повышения точности электромеханических следящих систем.
Задача повышения точности системы обычно предполагает существенный пересмотр ее структуры. Возможны замены или добавления отдельных звеньев в контуре.
Общими методами повышения точности системы являются:
-Увеличение коэффициента усиления K разомкнутой цепи,
-Повышение порядка астатизма,
-Применение регулирования по производным,
-Использование комбинированного управления,
-Введение неединичных обратных связей,
-Включение масштабирующих устройств на входе или выходе.
-Структурный метод повышения точности системы.
Ниже рассмотрены некоторые из приведенных методов.
-
Снижение ошибки от возмущающего сигнала применением коэффициента усиления.
Рис. 1. Структурная схема рассматриваемой системы.
-
условие полной инвариантности к f(t)
(можно получить, приравняв Wf(p)
к нулю).
Достоинство коэффициента усиления: введение φ(p) не меняет характеристического уравнения системы, следовательно, не нарушаются условия устойчивости.
Недостатки коэффициента усиления:
-Требуется точная подстройка коэффициентов φ(р).
-При изменении параметров W(р) появляются ошибки.
-Практическая реализация дифференцирующих звеньев высокого порядка затруднительна.
-
Повышение точности систем применением неединичных обратных связей.
Введение неединичных обратных связей (φ(p)) позволяет уменьшить ошибку вызванную задающим воздействием в замкнутой системе.
Для показанной на рисунке системы с неединичной ОС уравнение движения будет иметь вид:
Рис. 2. Структурная схема рассматриваемой системы.
-
условие полной инвариантности к g(t) (оно
наблюдается, если выходной сигнал четко
повторяет входной).
Передаточная функция φ(р) должна состоять из масштабирующего звена (1-a0, где a0<<1) создающего ООС по постоянной составляющей и дифференцирующих звеньев, создающих положительную обратную связь по переменным составляющим сигнала.
Введение φ(р) изменит характеристическое уравнение системы.
При полном выполнении условия инвариантности система буден находится на границе устойчивости.
-
Структурный метод повышения точности систем.
Итерационные или многоканальные системы применяются для повышения точности следящих САУ.
Входной сигнал каждого контура системы - это сигнал рассогласования предыдущего контура, а сигнал рассогласования системы в целом- сигнал рассогласования последнего контура. Для обеспечения устойчивости многоканальной системы достаточно отсутствия корней с положительной действительной частью в характеристическом уравнении каждого из контуров.
На рис.3 представлена типовая структура итерационной следящей системы.
Рис.3. Типовая структура итерационной следящей САУ.
Так как рассматривается электромеханическая следящая система, то передаточные функции все контуров в общем виде будут представлены последовательным соединением электромеханического привода, описываемого апериодическим и интегрирующим звеньями и корректирующего устройства. [2]
Один из основных элементов следящей системы (СС) — сравнивающее устройство, в котором производится сравнение фактически получающейся выходной величины у с заданной входной величиной х(t) и вырабатывается сигнал рассогласования у = х (t)—у. Передача величины у с выхода на вход осуществляется по цепи отрицательной обратной связи; при этом знак х меняется на обратный. Т. к. по заданию должно быть у = х (t), то рассогласование является ошибкой СС. Эта ошибка в хорошо работающей СС должна быть достаточно малой. Для осуществления процесса управления с требуемой точностью применяют специальные корректирующие устройства, входящие в состав усилителя-преобразователя, и дополнительные местные обратные связи. В результате сигнал y достаточно сложным образом зависит от ее параметров состояния самого исполнительного устройства.
Рис.4. Общий вид передаточной функции электромеханической следящей системы
Порядок астатизма итерационной следящей системы в целом равен сумме порядков астатизма каналов, то есть при данном описании порядок астатизма равен n.Следовательно, установившиеся значения статической, кинетической будут равны нулю. Таки образом, для определения точности работы многоканальных систем рассматривать динамическую ошибку системы, которая дает более полное представление о точности системы в целом.