Снижение ошибки от возмущающего сигнала применением ку

Для данной системы ПФ по возмущению имеет вид:

- условие полной инвариантности кf(t) (можно получить, приравняв _f(s) к нулю).

Достоинство КУ:

• Поскольку знаменатели функций (s) (исходной) и _эк(s) равны, введение (s) не меняет характеристического уравнения системы, следовательно, не нарушаются условия устойчивости.

Недостатки КУ:

• Требуется точная подстройка коэффициентов ПФ (s).

• При изменении параметров W(s) появляются ошибки.

• Практическая реализация дифференцирующих звеньев высокого порядка затруднительна.

Повышение точности систем применением неединичных обратных связей

Введение не 1-ых ОС ((s)) позволяет уменьшить ошибку вызванную задающим воздействием в замкнутой системе.

Для показанной на рисунке системы с не 1-ой ОС уравнение движения будет иметь вид:

- условие полной инвариантности кg(t) (оно наблюдается, если выходной сигнал четко повторяет входной, поэтому его можно получить, приравняв _эк(s) к 1 или же _x.эк(s) к нулю, т.к. _x.эк(s) = 1- _эк(s)).

Разложим 1-1/W(s) в ряд по возрастающим степеням оператора, тогда: (s)=1-(a₀+₁s+₂²s²+₃³s³+...), те ПФ (s) должна состоять из масштабирующего звена (1-a₀, где a₀<<1) создающего ООС по постоянной составляющей и дифференцирующих звеньев (₁s,₂²s², ₃³s³, ...), создающих ПОС по переменным составляющим сигнала. Заметим, что a₀0 только для статических систем.

Поскольку знаменатели функций (s) (с 1-ой ОС) и _эк(s) не равны, введение (s) изменит характеристическое уравнение системы. А при полном выполнении условия инвариантности система буден находится на границе устойчивости.

Повышение точности систем применением масштабирующих устройств на входе или выходе

11. Коррекция САУ

Задача коррекции состоит в повышении динамической точности САР в переходных режимах. Она возникает, поскольку стремление снизить ошибки регулирования в типовых режимах, приводит к необходимости использования таких значений общего коэффициента усиления, при которых без принятия спец. мер (внедрения пассивных звеньев) система оказывается неустойчивой.

45 Способы введения корректирующих звеньев

Результирующие ПФ:

Формулы эквивалентных переходов:

Показания к применению:

• - последовательная коррекция - электрические цепи с немодулированными сигналами (легка в проектировании);

• - параллельная коррекция - необходимость ВЧ-шунтирования инерционных звеньев;

• - коррекция локальной ОС - необходимость уменьшения нелинейностей, дрейфа параметров или суммы постоянных времени (проста в реализации).

Частотные свойства последовательных корректирующих звеньев и их практическая реализация для электрического энергетического домена

К основным корректирующим звеньям относятся:

1. Пассивное интегрирующее звено

2. Пассивное дифференцирующее звено

3. Пассивное интегро-дифференцирующее звено

4. Фазосдвигающее звено

5. Антивибратор

где: T₁ = (R1+R2)C2; T₂ = R2C2; T₃ = R1C1; T₄ = (R1||R2)C1.

Отмеченный участок ЛАЧХ корректирующих звеньев 1, 2 и 3, должен так изменить вид корректируемой ЛАЧХ, чтобы она в том же диапазоне частот пересекала ось частот с наклоном -20 дБ/дек.

Методы повышения запаса устойчивости

Общими методами повышения запаса устойчивости, те динамической точности являются:

1. Демпфирование с подавлением высоких частот

2. Демпфирование с подавлением средних частот

3. Демпфирование с подавлением низких частот или эквивалентным поднятием высоких

4. Демпфирование с введением дополнительных фазовых сдвигов

Демпфирование с подавлением высоких частот

Применяется сдержанно, поскольку при сохранении точности существенны потери в быстродействии - режется полоса пропускания.

Реализуется:

1. C помощью апериодического звена с большой постоянной времени T₀ - только для точных статических систем T₀  K T₁ (подобный тип коррекции в ОУ).

2. C помощью пассивного интегрирующего звена - для систем имеющих участок ЛАЧХ с наклоном -20 дБ/дек вблизи частоты единичного усиления (среза) _ср, на которой наклон может составлять -40, -60, .. дБ/дек.

Демпфирование с подавлением средних частот

Применяется наиболее часто, поскольку позволяет сохранить точность САР и полосу пропускания (быстродействие). Реализуется с помощью пассивного интегро-дифференцирующего звена. Позволяет успешно корректировать ЛАЧХ с наклоном -40 дБ/дек. Однако корректирующее звено вносит дополнительные отрицательные фазовые сдвиги в НЧ области.

Демпфирование с подавлением низких частот или эквивалентным поднятием высоких

Применяется ограниченно, поскольку без восстановления коэффициента усиления в области низких частот, падает точность, а поднятие верхних частот расширяет полосу пропускания и увеличивает шумы в системе.

Реализуется с помощью пассивного дифференцирующего звена, которое не дает дополнительных отрицательных фазовых сдвигов в области низких частот и позволяет успешно корректировать ЛАЧХ с наклоном -40 дБ/дек. Компенсировать же падение коэффициента усиления K = T₃ / T₄ можно, если только наклон -40 дБ/дек после частоты среза _ср сохраняется более одной декады.