Компенсация возмущений.

Одним из наиболее эффективных средств повышения точности является компенсация возмущений, основанная на применении способов теории инвариантности. Системы, в которых достигнута компенсация возмущений, называются инвариантными. САР инвариантна по отношению к возмущающему воздействию, если после завершения переходного процесса регулируемая величина и ошибка системы не зависят от этого возмущения. САР может быть инвариантной и по отношению к входному задающему воздействию, если после завершения переходного процесса ошибка системы не будет зависеть от этого воздействия. САР может быть инвариантной и по отношению к входному задающему воздействию, если после завершения переходного процесса ошибка системы не будет зависеть от этого воздействия.

Основной способ построения инвариантных систем состоит в применении комбинированного управления, когда наряду с управлением по ошибке производится управление по возмущению.

Рассмотрим общий случай, когда дополнительно к управлению по  используется управление по g и по .

_g(S)

_f(S)

W₄(S)

g

x

f

+

-

W₁(S)

W₂(S)

W₃(S)

Преобразуем структурную схему.

_g(S)

W₂W₃

W₁

W₂

W₃

_fW₂

W₄

G(S)

X(S)

f

Изображение ошибки:

Из этого выражения можно найти условия абсолютной инвариантности, когда первое и второе слагаемые этого выражения обращаются в нуль.

Реализация полученных условий требует формирования (особенно для

первого слагаемого) оператора _g(S) в виде:

Таким образом, для получения полной (абсолютной) инвариантности необходимо вводить сигналы, пропорциональные первой и высшим производным от задающего воздействия. Они могут быть получены лишь приближенно. Поэтому на практике достигается лишь частичная инвариантность. При этом прежние условия устойчивости сохраняются. Следовательно, применение комбинированного управления повышает точность и не влияет на устойчивость.

Для реализации второго условия часто не требуется получения чистых высших производных от (t) т.к. в общем случае

Недостаток – необходимость измерения возмущения. Можно применять косвенные методы их измерения.

Повышение запаса устойчивости и быстродействия линейных систем.

П

jV

U

-1

овышение запаса устойчивости достигается рациональным выбором параметров системы и введением в нее специальных устройств, называемыхкорректирующими. Корректирующие устройства представляют собой динамические звенья с определенными передаточными функциями. Они производят такое перераспределение нулей и полюсов передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы, при котором САР удовлетворяет не только критерию устойчивости, но и критериям качества в смысле требуемого запаса устойчивости и быстродействия.

Здесь достижение требуемых качественных показателей можно представить, как задачу коррекции (деформации) АФХ разомкнутой системы в нужном направлении.

Корректирующие устройства делятся на три основные типа:

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ,

ПАРРАЛЕЛЬНЫЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ

ОБПРАТНЫЕ СВЯЗИ. (см. рис.).

В линейных системах для корректирующего устройства одного типа всегда можно подобрать эквивалентное устройство другого типа.

W¹(S)

W_пку(S)

W₁(S)

W_oc(S)

W₁(S)

W_пс(S)

Переход легко производится при помощи формул пересчета, которые получаются приравниванием передаточных функций разомкнутых цепей для приведенных цепей.

Корректирующие устройства могут составляться из различных по своей физической сущности элементов – электрических, механических, гидравлических и т. д.