Слайд 14.6
Структурная схема автоматической системы:
а – без коррекции; б – с последовательным
корректирующим устройством
Для подбора корректирующего устройства удобно воспользоваться типовыми ЛАХ. Необходимо так подобрать ЛАХ корректирующего устройства, чтобы суммарная ЛАХ разомкнутой системы (вместе с корректирующим устройством) была типовой.
Порядок подбора сводится к следующему:
1) На основании
строится ЛАХ разомкнутой нескорректированной
системы
(слайд 14.7). Для этого целесообразно в
начале представить систему в виде
последовательного соединения. элементарных
динамических звеньев. ЛАХ последовательного
соединения звеньев строится как сумма
ЛАХ отдельных звеньев.
2) На тот же лист
наносится типовая (желаемая) ЛАХ с учётом
конкретных требований качества
.
3) В соответствии со структурной схемой (слайд) можно записать
,
где
- передаточная функция скорректированной,
желаемой системы.
По правилу получения ЛАХ последовательного соединения элементов можно записать
или
.
Таким образом, ЛАХ корректирующего устройства находится простым вычитанием ординат из ординат .
4) ЛАХ корректирующего
устройства представляется в виде суммы
ЛАХ элементарных звеньев. Например, ЛАХ
корректирующего устройства, показанная
на слайде14.6 может быть представлена в
виде суммы ЛАХ двух форсирующих звеньев
первого порядка
и
,
двух инерционных звеньев
и
и усилительного звена
(слайд14.7).
Слайд 14.7
Пример построения ЛАХ корректирующего
устройства
по ЛАХ
нескорректированной
и желаемой
5) На основании графиков ЛАХ элементарных звеньев записывается передаточная функция всего корректирующего устройства как произведение передаточных функций отдельных звеньев
.
В рассмотренном примере
В.1. Существенно нелинейные характеристики автоматических
систем
Все реальные элементы, входящие в состав САУ, при строгом рассмотрении описываются нелинейными уравнениями. Поэтому и все САУ при точном их описании являются нелинейными. Тем не менее, всегда стараются реальную нелинейную систему представить в виде приближённой линейной.
Однако есть случаи, когда нелинейную систему принципиально нельзя заменить приближённой линейной, потому что при этом происходит качественное изменение характеристик и основные, определяющие свойства реальной системы не отображаются её приближённой линейной моделью.
Существенно нелинейными называются такие характеристики, которые в некоторых точках рабочего интервала неоднозначны, терпят разрыв или вообще не существуют. Системы с существенно нелинейными элементами линеаризовать нельзя.
Наиболее часто встречающиеся существенно нелинейные
характеристики:
Х
арактеристика
с зоной насыщения
(рисунок 9.1) имеет участки
и
,
на которых изменение входного сигнала
не приводит к изменению выходного
сигнала.
Рисунок 9.1
Характеристика
с зоной нечувствительности (рисунок
9.2.б) присуща тем элементам, у которых
появляется лишь тогда, когда входной
сигнал превысит некоторое значение
.
Протяжённость зоны нечувствительности
равна
.
Зону нечувствительности имеет
характеристика золотникового дроссельного
усилителя, у которого ширина поясков
золотника
больше ширины выходных каналов
(слайд). В этом случае
,
а зона нечувствительности составляет
.
Рисунок 9.2
Характеристика типа «сухого трения» или «люфта» (рисунок 9.2.в) и (рисунок 9.3) имеет вид петли. Она неоднозначна во всём диапазоне изменения входной величины . Такую характеристику имеет, например, золотниковый дроссельный усилитель (слайд 15.1) при наличии зазора («люфта») в элементах кинематики.
Рисунок 9.3
Релейная характеристика показана на рисунке 9.2.г и 9.4. Подобную характеристику имеют, например, релейные усилители.
Рисунок 9.4
На практике может иметь место комбинация простейших рассмотренных нелинейностей. В этом случае на структурных схемах нелинейность обозначается прямоугольником, внутри которого записывается функция нелинейности или рисуется её график (слайд 15.4).