3. Назначение и виды коррекции динамических свойств сау.

Коррекция динамических свойств САУ осуществляется для выполнения требований по точности, устойчивости и качеству пе­реходных процессов.

С точки зрения требований к точности САУ в установившихся режимах коррекция динамических свойств САУ может понадо­биться для увеличения коэффициента передачи или порядка астатизма при сохранении устойчивости и определенного качества пере­ходных процессов. Осуществляется коррекция с помощью вве­дения в систему специальных корректирующих звеньев с особо по­добранной передаточной функцией. Принципиально корректирую­щие звенья могут включаться либо последовательно с основ­ными звеньями САУ, либо параллельно им. Соответственно по способу включения в систему корректирующие звенья делятся на последовательные корректирующие звенья (НЧ) и параллель­ные (ВЧ).

На рисунке, а показано включение последовательного корректи­рующего звена, б и в приведены два возможных способа включе­ния параллельных корректирующих звеньев.

В непрерывных системах используются КУ, выполненные на базе RC цепочек, при этом применяются параллельные и последовательные, пар-посл. устройства.

Последовательное КУ вызывает повышение частоты среза системы, а следовательно увеличение влияния случайных сигналов, их использовать для двигателей большой мощности. L_ж-L_р

Параллельные КУ вызывают снижение частоты среза системы и делает ее малочувствительной к помехам и флуктуации (всплески сигнала). КУ данного типа уменьш. влияние нелинейностей во внутренних контурах системы, однако их подключение сокращает запасы устойчивости системы. L_ж зеркально отображается.

Существует 3 вида дискретных КУ

1. прямое программирование

2. последовательное программирование

3. параллельное программирование

Суть дикретного КУ – составление программы коррекции на языке УУ. Для того, чтобы составить программу, необходимо получить характеристическое уравнение в реальном масштабе времени программы коррекции.

Действие корректирующих звеньев сводится к следующему:

1) введение в контур САУ воздействий по производным и инте­гралам;

2) введение корректирующих обратных связей вокруг отдель­ных частей системы;

3) введение корректирующих воздействий в функции внеш­них воздействий и их производных.

Дополнительные воздействия по производным и интегралам в контуре САУ или в функции внешних воздействий и их произ­водных осуществляются с помощью последовательных коррек­тирующих звеньев, корректирующие обратные связи — с помо­щью параллельных корректирующих звеньев.

4. Фазовый портрет нелинейной системы управления. Анализ поведения системы по фазовому портрету.

Свойства системы можно представлять графически в пространстве состояний, т.е. в пространстве размерностью n. Состояние объекта или системы в произвольный момент времени изображается точкой в пространстве состояний. Траектория, описываемая изображающей точой в течении времени, называется фазовой траекторией. Совокупность фазовых траекторий системы – фазовый портрет.

Для нелинейных систем – метод изоклин и метод припасовываний (частный случай, где разбивается на линейную и нелинейную части.

Для получения достаточно полного представления о характере возможных движений системы без непосредственного интегриро­вания ее дифференциальных уравнений весьма плодотворным яв­ляется изучение многообразия фазовых траекторий и особых точек равновесия в фазовом пространстве системы. Уравнение ав­тономной системы второго порядка может быть представлено в виде ÿ=φ(y,ý), где φ— известная функция выходной перемен­ной и ее производной, в общем случае нелинейная. Полагая ý = z, приведем уравнение к системе двух уравнений первого порядка: ý = z, ż=f(y,z).

Фазовыми координатами системы являются ее выходная перемен­ная y и скорость ее изменения z= ý. Разделив уравнения одно на другое, получим дифференциальное уравнение фазовых траекторий:

Это уравнение однозначно определяет касательную к фазовой траектории во всех точках, кроме тех, в которых одно­временно выполняются равенства φ(y,x)=0, z=0. В этих точках не существует определенного направления касательной к траекто­рии. Точки такого типа называются особыми. Из этих точек мо­гут исходить многие траектории. Через каждую точку фазовой плоскости проходит только одна фазовая траектория. Особые точки являются точками равновесия системы. Для выяснения по­ведения системы при малых отклонениях от состояния равновесия.

При различных начальных условиях движение будет происходить по различным спиралям вокруг особой точки – фокус системы.