37. Последовательная и параллельная коррекция. Алгоритм выбора корректирующего устройства. Пример.

Последовательная коррекция.

К.У. вносится в прямую цепь. Систему размыкаем.

;

;

;

;

При последовательной коррекции ЛАЧХ корректирующего устройства равна разностной ЛАЧХ.

Параллельная коррекция.

 

Синтез осуществляется по разомкнутой системе.

;

Назовем то, что в скобках W₀(p)-разностная передаточная функция.

;

;

;

Алгоритм:

1. 1.      Находится разностная ЛАЧХ , по ней восстанавливается .

2. 2.      По формулам (*) определяется : ;

 

38. Коррекция в цепи обратной связи. Алгоритм выбора корректирующего устройства. Пример.

 

;

;

;

;

Алгоритм:

1. 1.      Находим разностную ЛАЧХ ;

а) Рассматриваем область частот , на которых .

Это будет в том случае, если ;

;

б) Рассматриваем область частот, на которых .

Это будет в том случае, если ;

На диапазоне частот, для которого , ведет себя также, как , т.е. обратная связь не влияет на систему.

2. 2.      Строим на диапазоне частот, для которых .

3. 3.      Строим ЛАЧХ : .

 

39. Построение корректирующего устройства в цепи обратной связи на примере следящей системы.

Следящая система

;

, , , , , .

 

 

 

 

1. 1.      Построение ЛАЧХ нескорректированной системы.

;

;

;

;

Система неустойчива, т.к. алгебраическая сумма переходов через (-) приL(w)>0 равно (-1), а также запас по фазе <0(приw_ср ниже (-)).(если построить ЛФЧХ по заданному выражению-для самостоятельной работы)

Требования к системе

1. 1.      ;

2. 2.      ;

3. 3.      ;

4. 4.      ;

2. 2.      Построение ЛАЧХ скорректированной системы.

(используя график из вопроса №36);

; ; ;

3. 3.      На участке, гдеL₀(w)>0 строимL_охв.(w).

4. 4.     

5. 5.      Передаточная функция скорректированной системы

; (*)

Единицей пренебрегаем, т.к. считаем, что связь работает там, где единицей можно пренебречь. Из формулы (*) следует-охваченные звенья не влияют на скорректированную систему.

Обратной связью охватывают звенья с нестабильными, неустойчивыми характеристиками и с большими постоянными времени, т.е. инерционными.

 

;

К=100-общий коэффициент усиления;

;

;

;

-упругое дифференцирующее звено;

;

, w>w₂;

-для IIучастка;

Устройство для реализации схемы (**):

, , где -коэффициент потенциометра;

;

Запас устойчивости удовлетворяет требованиям к системе, т.е. система устойчива и работает качественно.

 

40. Построение корректирующего устройства при последовательной и параллельной коррекции на примере следящей системы.

Схему следящей системы, а также разностную ЛАЧХ смотри в вопросе №39 (пунктир).

Последовательная коррекция

;

;

Параллельная коррекция

По восстанавливаем ;

;

 

-звенья, охваченные параллельной коррекцией;

=1;

 

41. Дискретные системы автоматического управления. Типы дискретизации. Структурные схемы импульсных систем.

Вдискретных системах сигналы дискретны. Для дискретных сигналов характерны скачки. Для любой точки: предел слева не равен пределу справа.

Причины дискретизации:

1. 1.      Сигнал на входе дискретный.

2. 2.      Существует элемент, осуществляющий дискретизацию.(ИЭ)

Большинство систем относится к п.2.

Опр:Преобразование непрерывного сигнала в дискретный наз. квантованием.

 

1. 1.      Квантование по времени.

Фиксируем моменты времени T₁...T₅и фиксируем ординаты сигнала. (Т-период квантования, интервал дискретизации).

Системы, в которых осуществляется квантование по времени, наз. импульсными системами.

Пример: кинопленка.

2. 2.      Квантование по уровню.

Фиксируем уровень(ординату), q-квант по уровню.

Системы, в которых осуществляется квантование по уровню, наз. релейными системами.(класс нелинейных систем)

Пример: цифровые весы, вольтметры, амперметры...

3. 3.      Квантование по уровню и по времени (комбинированный).

Округление до ближайшего кванта.

Системы в которых осуществляется квантование по уровню и по времени наз. цифровыми системами (относятся к нелинейным системам).

Пример: любая система, подключенная к ЭВМ.

Форма импульса, вырабатываемая импульсным элементом может быть разная: прямоугольная, треугольная, экспоненциальная и т.д.

 

В импульсном элементе (ИЭ) вырабатывается последовательность выходных импульсов, зависящая от ординат входного сигнала в дискретные моменты времени.

Зависимость какого-либо параметра импульса от ординаты входного сигнала наз. модуляцией.

Существуют различные виды модуляций:

1. Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), зависимость от амплитуды.

2. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).

3. Время-импульсная модуляция.

•         Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ). -меняется частота следования импульсов.(чем больше амплитуда, тем чаще идут импульсы)

•         Фазо-импульсная модуляция (ФИМ). При ФИМ меняется фаза импульса.

Мы будем рассматривать системы с АИМ-линейные импульсные системы.

Структурная схема линейных импульсных систем.

 

-управляющий непрерывный сигнал;

-сигнал ошибки или отклонения (непрерывный);

-последовательность импульсов на выходе импульсного элемента;

-регулируемый сигнал (непрерывный);

Каждый импульс можно рассматривать, как реакцию системы на -функцию.

Можем заменить ИЭ идеальным импульсным элементом (ИИЭ).

-последовательность -функций, модулированная ординатами входного сигнала в дискретные моменты времени.

 

-передаточная функция формирователя импульсов (вид зависит от формы вырвбатываемого импульса).

 

Реакция системы на -функцию является весовая функция.

;

 

Пример определения передаточной функции W_фи(p):

Прямоугольный импульс.

;

Треугольный импульс.

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перерисуем структурную схему:

-приведенная непрерывная часть системы;

Окончательно: