1.7. Введение неединичной обратной связи
В данной работе неединичная обратная связь реализуется путем введения в цепь главной обратной связи дополнительного звена с коэффициентом передачи koc (см. рис.1).
В этом случае передаточная функция замкнутой системы автоматического управления определяется следующим образом:
.
Для получения полной инвариантности САУ по отношению к задающему воздействию необходимо выполнение условия Ф(s)=1, откуда следует требуемая передаточная функция главной обратной связи:
.
Реализация частичной инвариантности (обеспечение астатизма первого порядка относительно задающего воздействия) достигается жесткой обратной связью с коэффициентом передачи:
.
(10)
Если возмущающее воздействие f(t) будет приложено к САУ, то установившееся значение ошибки определяется лишь составляющей xf , вызванной возмущающим воздействием.
Из вышеизложенного следует, что введение неединичной обратной связи позволяет обеспечить астатизм по задающему воздействию для исходной статической САУ.
1.8. Комбинированное регулирование
Использование рассмотренных выше методов повышения точности САУ вызывает общие трудности, связанные с обеспечением устойчивости системы и надлежащего качества переходных процессов.
Поэтому при решении задачи повышения точности САУ иногда целесообразно отойти от чистого принципа управления по отклонению (или по интегралам и производным от него) и соединить этот принцип с другим – с управлением по возмущающему или задающему воздействию. Такого рода системы управления называются комбинированными. В подобных системах управление осуществляется по замкнутому и разомкнутому контурам.
В данной лабораторной работе исследуется введение дополнительного управления по возмущению (см. рис.1). В соответствии со структурной схемой составляющая ошибки от возмущения может быть найдена из следующей системы уравнений в изображениях:
,
.
Пусть g(t)=0 , тогда X(s) = –Y(s). Составляющая ошибки от возмущения определяется выражением
.
Отметим, что характеристический полином комбинированнной системы остается без изменений, следовательно, введение управления по возмущению не влияет на устойчивость.
Установившаяся ошибка от возмущающего воздействия
.
При выполнении условия
kвk1k2 = 1 (11)
установившаяся ошибка обращается в ноль, то есть в системе достигается частичная инвариантность по отношению к возмущающему воздействию (система приобретает астатизм первого порядка). Рассмотренный прием по существу обеспечивает компенсацию ступенчатого возмущающего воздействия.
2. Порядок выполнения работы Номер варианта в соответствии с табл.1 и перечень выполняемых разделов задаются преподавателем. Раздел а выполняется обязательно.
Исследование точности производится путем моделирования в среде Scilab 4/Scicos [1, 4].
Таблица 1
Варианты заданий
№ варианта |
k1 |
k2 |
k3 |
T1 |
T2 |
T3 |
kп |
k'ос |
k'и |
1 |
0,5 |
2 |
10 |
0,1 |
0,5 |
1 |
0,3 |
0,05 |
1 |
2 |
0,6 |
2 |
10 |
0,1 |
0,1 |
1 |
1 |
0,1 |
0,1 |
3 |
2 |
5 |
1 |
0,2 |
0,1 |
1 |
6 |
0,1 |
0,2 |
4 |
0,7 |
4 |
2 |
0,2 |
0,5 |
1 |
0,5 |
0,1 |
0,1 |