5. Что произойдет со свойствами системы при замене отрицательной обратной связи на положительную?

Системы с положительной обратной связью имеют повышенную статическую ошибку, они склонны к самовозбуждению колебаний и динамической неустойчивости. В связи с этим системы с положительной обратной связью, как правило, не проектируются. Положительная обратная связь широко используется для повышения коэффициентов усиления отдельных элементов систем. При замене отрицательной обратной связи на положительную система делается неуправляемой, т.к. при входном сигнале любой величины выходной сигнал непрерывно возрастает , и система самовозбуждается, таким образом возрастает ошибка от возмущения.

6. Применение метода компенсации ошибки с использованием возмущающего воздействия. Структурная схема, уравнения. Анализ свойств таких систем. В чем заключается идея комбинированного регулирования. Сопоставить свойства различных методов компенсации статических ошибок.

Для уменьшения статической ошибки применяется способ регулирования по возмущению. Чтобы уменьшить ошибку используется сигнал, пропорциональный возмущению, являющемуся прямой причиной этой ошибки. Этот компенсирующий сигнал, добавленный к задающему с соответствующим знаком, может полностью устранить статическую ошибку. Функциональная схема системы с регулированием по возмущению не образует замкнутого контура (рис.4).

f

К_к

х_к

u Z g y

К₁

К ₂

Рис.4 Функциональная схема системы с регулированием по возмущению

В системе с регулированием по возмущению соотношение переменных определяются следующим образом:

y = K₂( K₁-f)=K₂ = K₂ (6)

Сложность реализации такого способа компенсации ошибки заключается в необходимости преобразования энергии возмущения в сигнал энергии, которая имеет задающее воздействие u.

Для полной компенсации ошибки необходимо выполнить условие К_к=К^-1₁. Если значения К_к и К₁ стабильны , то влияние данного возмущения на выходную величину может быть сведено к нулю. Если на объект будут действовать другие возмущения, то ошибка от их воздействия сохранится.

При высоких требованиях к точности поддержания выходного сигнала используется комбинации регулирования по возмущению и регулирования по отклонению. При этом конструкцией предусматривается регулирование по наиболее сильному и часто реализующемуся возмущению. Ошибки от других возмущений компенсируются с помощью отрицательной обратной связи. Функциональная схема комбинированной системы представлена на рис. 5.

f

К_к

u y

К₁

К₂

К_ос

Рис.5 Функциональная схема системы комбинированного регулирования

Существует еще один способ компенсации статической ошибки от возмущения, который используется в астатических системах. Обязательным элементом астатических систем является интегрирующее звено, выходной сигнал которого получается путем интегрирования ошибки.

f

К₁

К₂

u z y

Рис.6 Функциональная схема астатической системы

При режиме, когда возмущение отсутствует сигнал z ,будет нарастать до тех пор, пока будет существовать ошибка . Ошибка исчезнет только в том случае, когда выходной сигнал y сравняется с задающим u. При этом z=const. В установившемся режиме выходной сигнал повторяет задающий. Если в таком режиме возникнет возмущение, то сигнал y изменится и возникнет ошибка. Сигнал z будет изменяться до тех пор, пока величина y не сравняется с u. При этом снова возникает установившийся режим при y= u, но при некотором изменении величины z, что приведет компенсации ошибки от возмущения. Полная компенсация ошибки произойдет только в том случае, если во время процесса регулирования возмущение будет оставаться неизменным.