7. Синтез корректирующего устройства

7.1. Варианты включения корректирующих устройств

Для того чтобы обеспечить устойчивость системы и требуемые показатели качества, в систему следует ввести корректирующее зве­но. Применяются последовательное, параллельное и смешанное включение корректирующих элементов (рис. 5). При выборе схемы

включения корректирующего элемента исходят из преимуществ и недостатков, присущих каждому из приведенных способов.

W₃(p)

W,(p)

W₂(p)

Рис. 5. Варианты схем подключения корректирующего звена

w_k(_P)

У(р)

Последовательное включение Последовательное включение в цепь дифференцирующих эле­ментов (опережающих по фазе), позволяет ускорить течение пере­ходного процесса, а включение интегрирующих элементов (отстаю­щих по фазе) — снизить установившуюся ошибку.

Преимущества последовательной коррекции

1. Относительная простота включения элементов коррекции.

2. Расширение полосы пропускания частот при включе­нии дифференцирующего элемента в цепь регулирования.

Недостатки последовательной коррекции

1. Снижение величины основного сигнала в цепи регулирова­ния, что требует его дополнительного усиления до нужного значения. Следовательно, ограниченность корректирующей системы по мощно­сти.

2. Увеличение чувствительности системы к помехам, т.к. рас­ширяется общая полоса пропускания частот.

3. Качество работы системы существенно зависит от стабиль­ности характеристик параметров системы.

4. При применении интегрирующих элементов приходится применять конденсаторы относительной большой емкости.

5. Необходимость согласования сопротивления корректи­рующих элементов с входным и выходным сопротивлениями элемен­тов системы, к которым подключены вход и выход корректирующего элемента.

Параллельное включение

Параллельное встречное включение корректирующего устрой­ства (дополнительная обратная связь) позволяет существенно влиять на динамические показатели переходного процесса. Они позволяют уменьшить или исключить влияние звеньев системы, ухудшающих переходный процесс.

Преимущества параллельной коррекции

1. Значительная эффективность коррекции.

2. Возможность применения в системах любой мощности.

3. Исключение влияния звеньев, ухудшающих переходной процесс (нелинейностей, звеньев с большими постоянными времени и т.п.).

4. Малая подверженность влиянию помех.

Недостатки параллельной коррекции

1. Более сложная по сравнению с предыдущим случаем схема включения.

2. Необходимость применения согласующих элементов.

3. Возможные перегрузки цепи, охваченной корректирующим контуром.

В рассматриваемом случае производим последовательное включение корректирующего звена. Структурная схема примет вид, представленный на рис. 6.

Рис. 6. Структурная схема САУ с включением корректирующего зве­на

W_H(p) —передаточная функция неизменяемой части системы; W_x(p) —передаточная функция желаемой системы (после вве­дения корректирующего звена).

W (p)— передаточная функция корректирующего звена.