15.1.3. Включение форсирующего звена

Передаточная функция идеального форсирующего звена W_ф(p) = T_ф(p)p + 1. При T_ф(p) = 0.005с его ЛАЧХ выглядит так, как это показано на рис.112 тонкой сплошной линией.

Частотные характеристики скорректированной САУ показаны пунктирными линиями. Из рисунка видно, что изначально неустойчивая САУ после коррекции стала устойчивой. Кроме того увеличилась частота среза, то есть повысилось быстродействие системы. Это достоинства данного способа корректировки. Вместе с тем высокочастотная часть ЛАЧХ сместилась вверх, то есть усилилось влияние высокочастотных помех. Поэтому данный способ называется демпфирванием с поднятием высоких частот. Это серьезный недостаток, ограничивающий применение данного способа корректировки.

 

15.1.4. Включение звена со сложной передаточной функцией

Введем в исходную систему дополнительное звено со сложной передаточной функцией: ,

где T_1д = T_2д = 0.01, T_3д = 0.1,T_4д = 0.001.

Частотные характеристики такой САУ приведены пунктирной линией на рис.113.

В замкнутом состоянии САУ устойчива. Устойчивость достигается смещением вниз среднечастотной части ЛАЧХ, поэтому данный прием называется демпфированием с подавлением средних частот. Он свободен от недостатков двух предыдущих приемов и его применяют наиболее часто. Но он требует большей тщательности при подборе параметров и структуры корректирующего звена.

15.2. Последовательная коррекция по задающему воздействию

Астатизма, то есть отсутствия статической ошибки, статической САУ можно достичь не только включением интегрирующего звена. Рассмотрим несколько иных путей.

Последовательной коррекцией по задающему воздействию называется включение в цепь задающего воздействия до замкнутого контура корректирующего звена со специально подобранной передаточной функцией W_к (рис.114). Передаточная функция замкнутой САУ в этом случае находится из выражения:

W_экв(p) = .

В установившемся режиме:

_экв(p) = .

Если принять K_k(p) = , то в итоге получаем K_экв(p) = 1, то есть y_уст(p) = K_экв(p) y_o(p) = y_o(p), то есть статическая ошибка равна нулю. САУ, оставаясь статической, ведет себя как астатическая. При этом, так как корректирующее звено вынесено за пределы замкнутого контура, условия устойчивости и быстродействие не ухудшаются. Корректирующее звено может быть обычным пропорциональным звеном.

Недостаток этого способа в том, что астатизм обеспечивается только при строго определенных K_k(p). Любые неточности, особенности из-за изменения параметров в процессе эксплуатации САУ, ведут к появлению статической ошибки, в то время как, астатизм, достигнутый введением интегрирующих звеньев, сохраняется и при изменении параметров САУ.

 

15.3. Коррекция с использованием неединичной обратной связи

Астатизм САУ относительно задающего воздействия можно обеспечить также использованием неединичной обратной связи, когда корректирующее устройство включается в цепь главной обратной связи (рис.115).

При этом

 

W_экв(p) = .

 

В установившемся режиме:

y = y_o(p).

 

Если принять K_k(p) = , то получим

 

y = = y_o(p),

 

то есть K_экв(p) = 1. Преимущества и недостатки данного способа коррекции те же, что и в предыдущем случае.