Повышение точности сар

Используют следующие способы повышения точности системы:

1. Повышение коэффициента передачи системы. Такой способ позволит уменьшить все коэффициенты ошибки, однако приводит к уменьшению запасов устойчивости. Поэтому такой способ применяют одновременно с мерами по повышению устойчивости.

2. Повышение порядка астатизма. Это позволяет свести к нулю коэффициенты ошибки с₀ при увеличении порядка с нулевого до 1-го, с₁ при увеличении порядка с 1-го до 2-го и т.д. При переходе от 1-го порядка астатизма ко 2-му система приобретает структурную неустойчивость, то есть будет неустойчивой при любых значениях параметров. Например, если передаточная функция разомкнутой системы

,

то при повышении порядка астатизма

Характеристическое уравнение замкнутой системы:

p²(Tp + 1) + K = 0; Tp² + p² + K = 0;

а₀ = Т; а₁ = 1; а₂ = 0; а₃ = K.

Так как а₂ = 0 система труктурно неустойчива.

Чтобы избежать такого явления, для повышения порядка астатизма вместо интегрирующих звеньев используют изодромные.

3. Регулирование по производной от ошибки.

В этом случае система реагирует не только на ошибку рассогласования, но и на тенденцию к ее изменению. В итоге система быстрее реагирует на рост ошибки, и точность повышается. Дифференцирующие звенья включаются по схеме форсирующих.

Практическое задание

Описание моделей

В практическом задании исследуются модели САР скорости вращения электродвигателя, показанных на рис. 4.19 и 4.21.

Функциональные схемы САР показаны на рис. 4.26, структурные на рис. 4.27.

а)

б)

Рис. 4.26. Функциональные схемы статической (а) и астатической (б) САР скорости вращения вала электродвигателя

а)

б)

Рис. 4.27. Структурные схемы статической (а) и астатической (б) САР скорости вращения вала электродвигателя

Для исследования САР с различным порядком астатизма используются модели следящих САР угла поворота на сельсинах (рис. 4.28). Астатизм второго порядка обеспечивается добавлением в систему изодромного звена с передаточной функцией .

а)

б)

Рис. 4.28. Функциональная (а) и структурная (б) схемы САР угла поворота

Часть 1. Исследование статической сар.

1. Запустить на выполнение файл «Статические и астатические САР.vsm».

2. Для звеньев статической системы задать значения постоянных времени и коэффициентов передачи. Задать три значения возмущающего воздействия. Запустить процесс моделирования и сравнить переходные процессы в системе при отсутствии и различных значениях возмущающего воздействия.

3. Измерить статическую ошибку в единицах выходной величины и построить зависимость статической ошибки от величины возмущающего воздействия. Рассчитать коэффициент статизма.

4. Для одного из вариантов системы задать величину возмущающего воздействия с помощью генератора ступенчатого сигнала с задержкой по времени. Проанализировать, как ведет себя статическая система при резком изменении возмущающего воздействия.

Часть 2. Исследование астатической сар.

1. Запустить на выполнение файл «Статические и астатические САР.vsm».

2. Для звеньев астатической системы задать значения постоянных времени и коэффициентов передачи. Задать три значения возмущающего воздействия. Запустить процесс моделирования и сравнить переходные процессы в системе при отсутствии и различных значениях возмущающего воздействия. При необходимости увеличить время моделирования.

3. Для одного из вариантов системы задать величину возмущающего воздействия с помощью генератора ступенчатого сигнала с задержкой по времени. Проанализировать, как ведет себя астатическая система при резком изменении возмущающего воздействия.

4. Сравнить характеристики статической и астатической систем.