СИНТЕЗ линейных систем регулирования

Один из этапов разработки автоматического регулирования направлен, чтобы обеспечить заданные показатели качества системы.

В зависимости от исходных предпосылок решается 2 варианта задачи.

1. Структура системы определена (имеется объект регулирования, есть регулятор, исполнительное устройство, датчики, преобразователи и т.д.). В результате синтеза надо уточнить некоторые параметры системы (например, коэффициент усиления выбрать для разомкнутой системы уточнить постоянные времени корректирующего устройств).

2. Исходная система задана не полностью и требуется выбрать недостающие элементы, определить необходимые местные обратные связи. Выбрать вид корректирующих устройств. Подобрать необходимые коэффициенты усиления и параметры корректирующих устройств.

При синтезе системе могут предъявляться различные требования (по времени переходного процесса и регулированию, по необходимым показателям колебательности, запасе устойчивости, точности и т.д.).

Задача синтеза - неоднозначная (многовариантная). Могут использоваться различные

варианты.

Наиболее простая задача синтеза - выбор коэффициента усиления разомкнутой системы для того, чтобы обеспечить заданную точность.

СИНТЕЗ систем с использованием ЛЧХ

1. Обусловлено тем, что построение ЧХ не требует практически вычислений.

2. Минимальные фазовые системы имеют однозначную зависимость в фазовых характеристиках от амплитудных. Фазовые ЧХ и не строятся обычно.

Если есть минимально фазовые звенья, то надо строить ФЧХ.

Метод широко используется:

Дана Wисх, надо получить Wжел.

То есть, Wжел = Wисх * Wку.

Lжел = Lисх + Lку -> Lку = Lжел - Lисх

Желаемая ЧХ - характеристика системы, отвечающая заданным требованиям. Так как требования различных много, то в зависимости от требований - разные методы построения ЖЛЧ.

ЖЛЧ условно делится на 3 части:

1. низкочастотная часть,

2. среднечастотная часть и

3. высокочастотная часть.

1. Низкочастотная часть: обеспечивает требуемый астатизм системы и требуемые устойчивые ошибки.

2. Среднечастотная: отвечает за устойчивость и показатели запасов устойчивости. Определяет быстродействие системы.

3. Высокочастотная часть мало влияет на характеристики системы и должна иметь вид такой же как в исходной системе.

Чем больше наклон в ВЧЧ, тем более помехоустойчивая данная система и тем меньше мощность потребляемая исполнительным механизмов.

Важным показателем СЧЧ частота среза: чем меньше частота среза (w ср), тем более быстродействующая система.