6.4 Параболический регулятор положения

Близкий к треугольному график скорости при любом, меньшем настроечного, значении перемещения может быть получен при использовании РП с нелинейной статической характеристикой. Рассмотрим режим идеального холостого хода, когда Мс=0. Тогда в соответствии с (6.5) надо выбрать:

.

При этом график скорости представляет равнобедренный треугольник и при переходе от разгона к торможению перемещение будет равно. Напряжение на выходе РП:

Для выполнения равенства при любых значениях используют РП с нелинейной статической характеристикой, из выражения

. (6.7)

На рисунке 6.5,а показан характер изменения основных координат системы в этом случае.

Рисунок 6.5 – Характер изменения координат системы при треугольном законе и характеристики параболического регулятора

На участке торможения относительные скорость и напряжения РП меняются по одинаковому линейному закону независимо от значения . Фактически в реальной системена большей части участка торможения будет превышатьна некоторую величину, достаточную для того, чтобы РС, имеющий конечный коэффициент усиления, был ограничен, что обеспечивает линейный закон изменения скорости. Нелинейная статическая характеристика РП построенная в соответствии с (6.7) и с учетом того, чтоприведена на рисунке 6.5,б (кривая 1).

При коэффициент усиления РП теоретически должен становиться бесконечно большим. Благодаря этому попытка использования расчетной характеристики приводила бы неустойчивости системы в согласованном положении. Что бы избежать этого, начальный участок характеристики делают линейным (прямая 0 б а) и соответствующим коэффициенту усиления при настройке контура положения на оптимум по модулю. В результате получается характеристика 2 с изломом в точке а при входном напряжении РП. Реальные условия работы системы отличаются от рассмотренных идеализированных, с одной стороны, наличием момента статических сопротивлений, а с другой тем, что в результате ограниченного быстродействия контура тока и конечного коэффициента усиления РС изменение якорного тока отдопроисходит не мгновенно, а в течение некоторого времени. Чтобы избежать при этом перерегулирования по положению, нужно начинать торможение раньше, чем в идеализированном случае. С учетом этого предлагаем сочетание линейной и нелинейной частей характеристики производить в точкепри, а нелинейную часть характеристики опустить на величинуотносительно кривой 2 (характеристика 3). Нелинейная характеристика реализуется путем включения соответствующего нелинейного звена в цепь обратной связи РП.

6.5 Система управления положением механизма в режиме слежения

Задача следящего управления

Задачей следящего управления является обеспечение перемещения исполнительного органа (ИО) в соответствии с изменяющимся по произвольному закону управляющим воздействием при ошибке, не превышающей допустимого значения во всех режимах в условиях действия на систему возмущений. В следящем режиме ни один из регуляторов не должен ограничиваться.