Синтез корегуючих пристроїв сау. Загальна характеристика сау.

Під синтезом корегуючих пристроїв САУ розуміють визначення схеми параметрів і місця включення в систему корегуючих пристроїв для забезпечення системі необхідних показників якості (швидкодію, перерегулювання, тощо).

Розрізняють послідовні і паралельні корегуючі пристрої.

Типова структура.

Паралельні корегуючі пристрої включаються в схему САУ у вигляді місцевих зворотних зв’язків (жорстких чи гнучких).

Послідовний Корегуючий Пристрій (КП) як правило включається в ланцюг проходження основного сигналу. Оскільки послідовна корекція вимагає більш складної структурно-апаратної реалізації, то при синтезі САУ в першу чергу намагаються використовувати паралельні корегуючі пристрої. Якщо при цьому не вдається досягти бажаного, то використовують послідовні КП.

Введення послідовних і паралельних КП забезпечує формування диференційних та інтегруючих складових відповідних сигналів, що подаються на вхід КП. Як правило, введення інтегральної складової забезпечує підвищення точності САУ, а введення диференційної складової забезпечує підвищення швидкості.

Переваги і недоліки КП.

Паралельні КП:

Переваги:

1. Простота включення в систему.

2. Низька чутливість системи до перешкод.

3. Покращення динамічних властивостей тієї чи частини системи, яка охоплена місцевим зворотнім зв’язком з паралельним КП, оскільки в робочому діапазоні частот можна забезпечити вплив на систему місцевого зворотного зв’язку з суттєвим зменшенням впливу охопленої частини системи.

Недоліки:

Паралельний КП зменшує коефіцієнт підсилення системи, а відповідним чином збільшується динамічна похибка системи.

Послідовні КП:

Основною перевагою є простота вибору схеми КП:

а) Наприклад в слідкуючих САУ при необхідності підвищення коефіцієнту підсилення розімкненої системи передаточну функцію послідовного КП , вибирають у вигляді інтегро-диференцюючої ланки:

у дію вступає перша інтегральна ланка.

б) При необхідності зниження коефіцієнту підсилення розімкненої САУ вибирається диференційно-інтегруючий послідовний КП з передаточною функцією:

Недоліки:

1. Підвищується чутливість системи до перешкод;

2. При виборі пасивних КП зменшується коефіцієнт підсилення системи.

Синтез сау методом лінеаризації прямих бажаних лачх.

Слід відмітити, що існує багато методів синтезу корегуючих пристроїв, що базуються наприклад: на використанні прямих ЛЧХ, на використанні звернених ЛЧХ.

Вибір того, чи іншого методу синтезу залежить від досвіду і методів проектування.

Синтез послідовних кп.

Метод синтезу на основі прямих ЛАЧХ базується на використанні бажаної прямої ЛАЧХ (БПЛАЧХ). Існують спеціальні методи побудови бажаних ЛАЧХ. БПЛАЧХ називають ЛАЧХ, яка задовольняє всі необхідні показники якості САУ, що проектуються. Як правило реальна ЛАЧХ не співпадає з бажаною ЛАЧХ, а отже показники якості реальної САУ (не синтезованої) не відповідають вимогам, що пред’являються замовником, тому і виникає задача синтезу КП, які б дозволили ЛАЧХ реальної системи наблизити до БПЛАЧХ, забезпечуючи при цьому необхідні показники якості.

її передаточна функція.

(1)

Визначимо від лівої і правої частини рівняння (1).

(2)

ЛАЧХ

На основні рівняння (2) можна записати:

(3)

ЛАЧХ скорегованої САУ

ЛАЧХ не скорегованої САУ

ЛАЧХ послідовного КП

Будемо вимагати, щоб

де БПЛАЧХ, яка будується на основі критеріїв заказника.

Підставмо рівняння (4) у рівняння (3) та отримаємо:

(5)

(6)

Порядок синтезу послідовних КП:

1. На площині будується ЛАЧХ розімкненої нескорегованої САУ .

2. На цій же площині будується пряма БПЛАЧХ .

3. Шляхом реалізації рівняння (6) формується ЛАЧХ послідовного КП .

4. За виглядом ЛАЧХ послідовного КП формуємо передаточну функцію послідовного КП.

5. Користуючись довідниковими таблицями, на основі передаточної функції вибирається схема послідовного КП.

6. За відповідними формулами, що наведені в довідкових таблицях визначимо параметри послідовного КП.

Приклад:

;

З довідкової таблиці маємо схему:

;

.