Выбор оптимальной постоянной времени сервопривода .

На рис. 19 показаны переходные процессы при различных выбранных величинах , в том числе при значении, определенном нами как оптимальное – = 7,84 с. Сравнение кривых переходного процесса при изменении от 0 до ∞ выявляет на первый взгляд парадоксальный смысл принятого решения: снизить быстродействие сервопривода для увеличения быстродействия АС в целом.

При = 0, когда сервопривод действует мгновенно, передаточное число бесступенчатой передачи непрерывно изменяется в строгом соответствии с уменьшающейся скоростью . Загрузка двигателя минимальна, и системе остается только ждать, когда инертная машина уменьшит скорость в соответствии с изменившимся скачкообразно дорожными условиями, т. е. вместе со скоростью и уменьшит величину до заданного нового уровня = 267 рад/с в апериодическом процессе.

При изменяется также апериодически и еще медленнее, но при десятикратном уровне конечного изменения, т.е. до уровня = 258 рад/с. А вот уровень, соответствующий = 267 рад/с, достигается очень быстро (точка на рис.19), за время порядка 1,4 с. Если бы на этом уровне удалось мгновенно изменить передаточное число трансмиссии в соответствии с изменившаяся на величину 179 Н·м сопротивлением, то процесс управления можно было бы считать законченным. И быстродействие было бы очень высоким: = 1,4 с! Очевидно, что следует организовать замедление действия сервопривода. Правда, по конструкции АС мы не можем вначале исключить действие регулятора и сервопривода, а через 1,4 с организовать их мгновенное быстродействие, но просто замедлить действие сервопривода - можем, и делаем это, увеличивая его постоянную времени до значения 7,84 с. В этом случае при управлении передаточное число трансмиссии вначале, при отставании сервопривода, несколько меньше, чем при = 0, и оба вала машины, первичный и вторичный, тормозятся быстрее. К концу процесса управления передаточное число все же достигает требуемого значения и ω₁ выравнивается на требуемом уровне: 267 рад/с. При > 7,83 с достижение требуемого уровня становится все более быстрым, но при этом, как видно из рис. 19, увеличивается перерегулирование, а вместе с перерегулированием и длительность переходного процесса.

Возможно ли дальнейшее увеличение быстродействия в рассматриваемой АС, если того требует техническое задание? Из приведенных рассуждений следует, что невозможно. Но если в АС ввести корректирующие обратные связи с дифференцирующими звеньями, вырабатывающими сигналы, пропорциональные дифференциалу управляемой величины, т.е. , то быстродействие можно увеличить. Сигналы , складываясь с сигналом , вначале изменяют передаточное число в противоположном описанному направлении, интенсивно тормозя двигатель и машину, а в конце цикла управления усиливают сигнал ∆ , обеспечивая быстрый выход управляемой величины на заданный уровень. Применение дифференцирующих звеньев позволяет достигнуть любого наперед заданного быстродействия АС в пределах располагаемой для управления мощности.