Настройка на симметричный оптимум

Передаточная функция разомкнутой САУ ЭП имеет вид

(2.10)

Переходный процесс замкнутой САУ ЭП (рис.2.2, график 2) имеет следующие динамические характеристики:

t_p.со=3,1 Т_μ, σ_со=43 % (2.11)

АЭП является астатическим 2-го порядка (сомножитель р в знаменателе передаточной функции W_раз(р) имеет второй порядок), поэтому статическая и скоростная ошибки регулирования равны нулю.

Переходный процесс описывается формулой

(2.12)

Расчеты по формуле (2.6) в случае использования силовой части с одной большой постоянной времени (2.5) дает ПИИ²-регулятор, а для силовой части, содержащей две большие постоянные времени (2.8) – дает ПИИ²Д-регулятор. Оба регулятора из-за И²-части обладают повышенным дрейфом выходного сигнала, а второй из-за Д-части чрезвычайно чувствителен к помехам.

Вопросы и задания

1. Охарактеризуйте сущность метода последовательной коррекции, назовите его достоинства.

2. Охарактеризуйте сущность метода модального управления и назовите его достоинства.

3. Приведите желаемую передаточную функцию АЭП, настроенного на технический оптимум, и назовите показатели качества для этой настройки.

4. Приведите желаемую передаточную функцию АЭП, настроенного на симметричный оптимум, назовите показатели качества для этой настройки.

5. Поясните процедуру расчета передаточной функции регулятора в ЭАП с модальным управлением.

6. На чем сказывается число больших постоянных времени, содержащихся в передаточной функции неизменяемой части АЭП ?

7. Какие эксплуатационные недостатки присущи регуляторам АЭП ?

3. Метод последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат

Из расчетов, выполненных в предыдущем вопросе, видно, что с увеличением числа больших постоянных времени в передаточной функции W_дв(р) появляется Д-часть в регуляторе и возрастает порядок Д-части. Все это ведет к тому, что АЭП с таким регулятором будет чрезвычайно чувствительным к помехам. В условиях питания электродвигателей от вентильных (полупроводниковых) преобразователей, которые являются мощными источниками помех, можно утверждать, что с Д-частью АЭП будет неработоспособен.

Метод подчиненного регулирования координат основан на том, что с целью выведения из регуляторов Д-части в САУ ЭП вводятся более одного регулятора так, что контуры регулирования оказываются вложенными друг в друга. Внешний контур является основным, а остальные, внутренние по отношению к основному, называются подчиненными контурами.

Для введения подчиненного регулирования необходимо, чтобы в блоке, описанном передаточной функцией W_сч(р), допускалось физическое разбиение на компоненты, которым соответствовала передаточная функция вида

, (3.1)

в которой Т₂, Т₃, Т₄,… - большие постоянные времени.

Рассмотрим двухконтурную САУ (рис.3.1) для АЭП с передаточной функцией

(3.2)

Трехконтурная САУ ЭП будет рассмотрена в вопросе 12.

Порядок синтеза регуляторов следующий – сначала синтезируется регулятор W_рег2(р) внутреннего контура, а затем W_рег1(р) внешнего - основного. Для внутреннего контура всегда нужно принимать настройку на технический оптимум, а для внешнего – любую из настроек: либо технический оптимум, либо симметричный.