- •Лекция_5. Понятие об устойчивости сау. Содержание
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •Расчеты статической ошибки εСт регулирования
- •Расчеты скоростной ошибки εСт регулирования
- •Выводы по расчетам статической и скоростной ошибок регулирования:
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •1.17. Принципиальные электрические схемы типовых регуляторов
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •1.20. Коррекция линейных сау с помощью местных обратных связей
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
- •Вопросы и задания
Вопросы и задания
1. Приведите схему полного КУ на базе ОУ и выполните вывод его передаточной функции.
2. Приведите схему КУ с согласующим элементом на базе ОУ. В чем состоит смысл согласования ?
3. Приведите оценки входных и выходных сопротивлений пассивных КУ,рассмотренных в теме 1.18.
1.20. Коррекция линейных сау с помощью местных обратных связей
Для того, чтобы изменить характеристики отдельных звеньев САУ и этим обеспечить устойчивость и заданные показатели качества замкнутой САУ, целесообразно применять местные обратные связи.
Варианты исполнения местных обратных связей отражены на рис.1.67.
Варианты коррекции:
1. Превращение интегрирующего звена, которое в динамическом отношении является звеном, находящимся на грани устойчивости, в инерционное звено 1-го порядка. Для этого надо применить ЖООС (рис.1.68). Передаточная функция схемы
2. Уменьшение постоянной времени инерционного звена 1-го порядка, достигаемое с помощью ЖООС (рис.1.69), уменьшает также коэффициент передачи звена:
Недостатком данной коррекции является то, что вместе с уменьшением постоянной времени инерционного звена в 1+К·КОС раз во столько же раз уменьшается коэффициент передачи. Применение ГПОС позволяет избежать этого недостатка (рис.1.70):
3. Превращение колебательного звена в апериодическое звено 2-го порядка достигается применением ЖПОС (рис.1.71).
У исходного колебательного звена дискриминант отрицательный .
При введении жесткой положительной обратной связи передаточная функция схемы примет вид:
Дискриминант для характеристического многочлена эквивалентной передаточной функции выбором значенияКОС может быть сделан положительным, что является признаком действительных корней характеристического уравнения и, соответственно, апериодического звена 2-го порядка. Одновременно с этим уменьшается коэффициент передачи звена в (1-К·КОС ) раз. Устранить этот недостаток можно применением гибкой обратной связью вместо жесткой.
4. Превращение звена с любой передаточной функции W(p)в звено с любой наперед заданной передаточной функциейWЭКВ(p)производится по рис.21.6.
Эквивалентная передаточная функция схемы
(1.72)
Если в диапазоне существенных частот (частот, которые являются основными в сигналах САУ) коэффициент передачи разомкнутой САУ, равный произведению коэффициентов передачи звена и цепи обратной связи КЗВКОС является очень большим числом, то будет справедливо выражение
1+WOC(р)WЗВ(р) ≈ WOC(р)WЗВ(р)
Передаточная функция (1.72) превратится в
(1.73)
Этот результат показывает, что вид эквивалентной передаточной функции WЭКВ(р) определяется только передаточной функцией WOC(р) цепи обратной связи и совсем не зависит от передаточной функции WЗВ(р) исходного звена.
В качестве примера рассмотрим реализацию ПД-регулятора. Если в качестве исходного звена использовать пропорциональное звено с большим коэффициентом усиления КЗВ, а в цепи обратной связи использовать инерционное звено первого порядка , то эквивалентная передаточная функция будет иметь вид
Полученный таким способом ПД-регулятор содержит идеальное Д-звено и, как показывает опыт, достаточно устойчив к помехам.