Замкнутые сар

Замкнутая САР с управлением по отклонению реализует принцип управления Ползунова – Уатта.

Замкнутая САР с управлением по отклонению имеет т.н. контур управления, в котором по цепи обратной связи в регулятор поступает значение выходной (управляемой) величины. Это позволяет вычислить отклонение реального значения управляемой величины от требуемого, задаваемого входной величиной САР, и сформировать и подать на вход объекта управления такой сигнал управления, который сведет к нулю или допустимому минимуму это отклонение (ошибку регулирования).

Худо-бедно задачи слежения и стабилизации решают и разомкнутые САР, но лучше, с меньшими ошибками с этим справляются САР с управлением по отклонению, имеющие контур обратной связи. Еще лучше – комбинированные САР с управлением, как по отклонению, так и по возмущению.

Переходный режим работы сар Выход в установившийся режим на слежение

Сумматор – устройство безинерционное, поэтому по поступлению на вход САР ступеньки, она немедленно оказывается на выходе сумматора, поскольравен нулю, т.к. инерционность звена прямой связи не позволяет прыгнуть его выходному сигналу скачком. Но выходной сигнал, вследствие наличия большого сигнала на входе звена прямой связи, начинает расти. Это приводит к уменьшению с течением времени ошибки регулирования, а выходной сигнал продолжает расти, хотя и все медленнее, до величины, примерно равной входной единичной ступеньки, когда переходный процесс заканчивается и наступает установившийся статический режим.

Если в обратной связи главного контура САР имеется усилитель, то переходная функция САР асимптотически стремится к величине, обратной коэффициенту усиления этого усилителя.

Принцип стабилизации, осуществляемой САР с управлением по отклонению, состоит в том, что если возмущение изменяет управляемую величину, то это сказывается на ошибке регулирования. Контур отрицательной обратной связи стремится свести эту ошибку к нулю или минимуму, близкому к нулю. В результате управляемая величина вновь становится пропорциональной заданию, а значит действие возмущения компенсировано. Стабилизация осуществлена.

Установившийся режим - слежение Если входной сигнал САР меняется весьма медленно по сравнению с длительностью в ней переходных процессов, то такой режим работы САР можно рассматривать как квазистатический (практически статический). В таком случае САР будет обеспечивать слежение, поскольку ее выходная величина будет равна, или в общем случае, пропорциональна заданию.

задачи количественно определяется т.н. показателями качества – численными параметрами, характеризующими ее точность и быстродействие.

Показатели качества разделяются на

• - показатели качества переходного и

• - показатели качества установившегося режимов, которые, в свою очередь, разделяются на

• - прямые и

• - косвенные показатели качества

Для удобства анализа установившийся режим работы САР подразделяют на подрежимы

• - статический (статику), когда воздействия на САР и ее реакции постоянны, и

• - динамический (динамику), когда воздействия меняются, но меняются плавно и медленно, т.е. являются гладкими, без скачков функциями времени, чтобы не проявлялись сколько-нибудь заметно собственные инерционно-колебательные свойства САР, вызывающие переходный режим.

О динамических свойствах САР в установившемся режиме судят по ее реакции на пробные воздействия, изменяющиеся во времени по

• - степенному закону;

• - по гармоническому (синусоидальному) закону.

Прямые показатели качества установившегося режима это:

• - коэффициент ошибки по положению с₀;

• - коэффициент ошибки по скорости с₁;

• - коэффициент ошибки по ускорению с₂, определяемые отдельно по заданию и по возмущению, а также частотные характеристики замкнутой САР:

• - по каналу управления и

• - каналу задание (возмущение) – ошибка.

Косвенный показатель качества установившегося режима это порядок астатизма САР.

Установившийся режим характеризуется отсутствием, точнее, слабым проявлением переходных процессов. Воздействия на САР изменяются сравнительно медленно, так, что она успевает их отслеживать (для задания) или компенсировать (для возмущения). Но и слежение в установившемся динамическом режиме, когда воздействия на САР относительно медленно изменяются с течением времени, САР осуществляет с ошибками, которые в условиях нормальной работы сравнительно малы.

Динамический режим. Рассматриваемая САР работает в установившемся динамическом режиме со второй по седьмую секунды, когда воздействие плавно меняется. Переходные процессы в САР заканчиваются за время порядка 1 сек: