1.8.2. Методика анализа системы

1. Статический расчет звеньев системы по типовым характеристикам.

2. Определение передаточной функции и структурной схемы системы с возможным упрощением.

3. Построение частотных характеристик системы.

4. Анализ устойчивости по запасу устойчивости по фазе.

5. Построение кривых переходных процессов.

6. Определение точности и показателей качества.

1.8.3. Коррекция работы сау

Когда устойчивость и необходимое качество переходных процессов САУ не могут быть достигнуты простым изменением параметров (коэффициентов передачи, постоянных времени), тогда эта задача решается введением в систему дополнительных устройств, называемых корректирующими.

Корректирующие устройства (КУ) могут изменить не только параметры системы, но и передаточные функции, обеспечивая, тем самым, целенаправленный синтез структурных схем САУ. КУ представляют собой дополнительные звенья со свойствами настройки на типовые передаточные функции.

По способу включения КУ выделяют 3 вида коррекции САУ: последовательная, встречно-параллельная и согласно-параллельная.

Последовательная коррекцияпредусматривает включение корректирующего звена W_k(P) последовательно с участком структуры САУ, подлежащим перестройке W₀, для получения эквивалентной передаточной функции W_э(P)

W_э(P)=W₀(P)W_k(P). (1.8.8)

Для получения коррекции необходимо включить звено с передаточной функцией

. (1.8.9)

Параллельная коррекцияможет быть встречно-параллельная и согласно-параллельная.

Встречно-параллельная коррекция имеет эффект отрицательной обратной связи

. (1.8.10)

При . (1.8.11)

Согласно-параллельная прямая коррекция дает передаточную функцию

W_э=W₀-W_k. (1.8.12)

при отрицательном знаке корректирующего сигнала.

1.9. Моделирование сау

1.9.1. Виды моделирования

За последнее время для исследования систем автоматического регулирования и, в частности, для построения переходных процессов широко применяются вычислительные машины непрерывного и дискретного действий. Наибольшее применение находят вычислительные машины непрерывного действия, относящиеся к классу моделирующих установок электронного и электромеханического типа.

Удобство моделирующих вычислительных машин заключается в том, что физическому процессу, протекающему в исследуемой системе регулирования, соответствует протекание в вычислительной машине (модели) некоторого другого "аналогового" процесса, описываемого теми же дифференциальными уравнениями, что и исходный процесс. Это позволяет изучать процессы в системах регулирования наиболее наглядно, так как каждой обобщенной координате в исследуемой системе соответствует некоторая переменная в вычислительной машине, например, электрическое напряжение, ток (в электронной модели) или угол поворота (в электромеханической модели).

Моделирующие вычислительные машины применяются и для сопряжения реального регулятора с объектом, в качестве которого выступает модель. Получается замкнутая система регулирования, которая может быть исследована еще до того, как будет построен сам объект.

Вычислительные машины целесообразно использовать для исследования обыкновенных линейных систем в тех случаях, когда последние описываются дифференциальными уравнениями сравнительно высокого порядка и их аналитическое исследование становится малоэффективным.

Однако наибольшее значение имеют вычислительные машины при исследовании линейных систем с переменными параметрами и нелинейных систем, поскольку для этих случаев пока еще мало разработано приемлемых для практики методов, а иногда аналитические методы вообще отсутствуют.

АВМ обычно просты и удобны, но имеют небольшую точность моделирования в пределах нескольких процентов.