1.3.5 Аналог критерия Найквиста

Критерий устойчивости Найквиста сохраняет прежнюю формулировку: для устойчивости импульсной САУ, которая в разомкнутом состоянии устойчива, необходимо, чтобы годограф Найквиста W^*(j ) не охватывая критической точки С(-1,j0).

На рисунке 1.20 показан примерный вид годографов импульсных САУ. Годограф 1 принадлежит устойчивой САУ. Система, которой соответствует годограф 2, находится на границе устойчивости. Годограф 3 характеризует неустойчивую САУ. В отличии от непрерывных систем годографы Найквиста импульсных САУ не стягиваются в начало координат , а заканчиваются на вещественной полуоси в одной точке при .

Для построения годографа Найквиста достаточно знать z- передаточную функцию разомкнутой САУ. Методика построения названного годографа ничем не отличается от порядка построения годографа Михайлова, см. пункт 1.3.4. Рисунок 1.20

1.3.6 Влияние квантования на устойчивость импульсной САУ

На устойчивость САУ квантование сигнала ошибки влияет отрицательно. С увеличением периода квантования снижается запас устойчивости системы.

1.3.7 Анализ качества импульсных САУ с АИМ

Оценивают качество переходных процессов импульсных САУ прямым или косвенным методом подобно тому, как названную задачу решают при исследовании непрерывных систем управления.

1.3.8 Синтез импульсных САУ с АИМ

Синтез импульсных САУ осуществляют методами, применяемыми при синтезе непрерывных систем управления.

1.4 Релейные САУ

Большинство релейных САУ имеет структуру, показанную на рис 1.21 , где

РЭ –релейный элемент и НЧ –непрерывная часть САУ.

Рисунок 1.21

РЭ осуществляет квантование непрерывного сигнала по уровню, преобразуя его в дискретный сигнал (рис. 1.2). Релейным элементом в САУ может быть собственно реле, ЭД постоянной скорости, какой-либо чувствительный элемент (датчик) и т.д. В промышленных системах регулирования обычно автоматический регулятор обладает релейными свойствами. По типу РЭ релейные САУ подразделяют на двухпозиционные и трехпозиционные. В самом общем виде статическая характеристика

двухпозиционного РЭ показана на рисунке 1.22. Такого

Рисунок 1.22 вида характеристики называют релейными с гистерезисом. На рисунке также отмечены величины, определяющие качество процесса регулирования. Порог срабатывания +b и порог отпускания –b относят с настроенным, параметрам релейного АР. Это предельно допустимые значения ошибки регулирования , которое обусловлены технологическими требованиями. В технике автоматического регулирования

Рисунок 1.23 Рисунок 1.24 часто в качестве настроенного параметра АР используют ширину зоны неоднозначности .В случае простейшего статического ОР при ступенчатом изменении управляющего сигнала g(t) в системе возникают незатухающие колебания выходной величины, изображенные на рисунке 1.23 кривой h(t). Такой процесс называют автоколебаниями. Подобно гармоническим колебаниям их характеризуют амплитудой А и периодом Т. Названные величины можно изменять, удовлетворяя тем самым требования к качеству регулирования. Для этого увеличивают или уменьшают зону неоднозначности автоматического регулятора ∆ (рис. 1.22).Очевидно, что амплитуда автоколебаний А равна . На рисунке 1.23 показан также график изменения регулирующего воздействия в виде ступенчатой кривой. На рисунке 1.24 изображены автоколебания выходной величины САР с астатическим ОР. Кривая разгона названного объекта изображена прямой линией hop(t).

Основным достоинством релейных САУ считают простоту, связанную с ней высокую надежность, а также экономичность в расходе энергии питания.