- •В.2. Развитие теории автоматического регулирования
- •1.9.2. Информация в системе управления
- •Автоматизированной системе управления
- •1.10. Модель. Моделирование
- •2.1.1. Принцип разомкнутого управления
- •2.1.2. Принцип компенсации
- •2.1.3. Принцип обратной связи
- •Алгоритм стабилизации
- •Алгоритм программного управления
- •Алгоритм слежения
- •Оптимальный алгоритм функционирования
- •Адаптивный алгоритм функционирования
- •2.4. Статическое и астатическое регулирование
- •2.5. Классификация сау по характеру внутренних динамических процессов
- •2.3. Типовая функциональная схема сау(сар) и ее элементы
- •Чувствительные (измерительные или воспринимающие) элементы и датчики
- •Усилители
- •Исполнительные механизмы
- •Корректирующие и стабилизирующие элементы
- •Регуляторы
- •2.6. Основные требования к системам управления. Типовые воздействия. Основные типы переходных процессов
- •3.1. Методика составления дифференциальных уравнений элементов непрерывных сау с сосредоточенными параметрами, поведение которых описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями
- •3.1.1. Формы записи линеаризованных уравнений звеньев. Передаточные функции
- •3.2. Динамические звенья и их характеристики
- •Типовые динамические звенья
- •Временные характеристики типовых динамических звеньев
- •3.2.2. Частотная передаточная функция и частотные характеристики динамического звена
- •1. Безынерционное (идеальное усилительное, пропорциональное) звено
- •2. Апериодическое (инерционное) звено первого порядка
- •Колебательное, консервативное и апериодическое второго порядка звенья
- •Колебательное звено ( )
- •(Значения параметров: )
- •Высота пика тем больше, чем меньше коэффициент демпфирования
- •Идеальное интегрирующее звено
- •Интегрирующее звено с замедлением (инерциальное нтегрирующее звено)
- •Идеальное дифференцирующее звено
- •2. Форсирующее звено
- •Дифференцирующее звено с замедлением
- •3.3. Составление передаточных функций и дифференциальных уравнений систем автоматического управления
- •3.3.1. Элементы структурных схем. Основные правила преобразования структурных схем
- •Рассмотрим основные правила преобразования структурных схем.
- •3.3.2. Определение передаточных функций одноконтурной системы. Уравнение замкнутой сау
- •3.4. Частотные характеристики систем автоматического управления
- •3.4.2. Частотные характеристики замкнутой системы. Номограммы для замыкания системы
- •Глава 3. Анализ устойчивости линейных непрерывных сау.
- •23. Понятие об устойчивости сау. Свойства корней характеристического уравнения, необходимые и достаточные для устойчивости сау.
- •На переходный процесс в сау
- •24. Критерий устойчивости Гурвица. Характеристическое уравнение (1, 2, 3, 4 порядков).
- •25. Принцип аргумента. Критерий Михайлова. Правило перемежаемости корней X(ω), y(ω).
- •Критерий устойчивости Михайлова
- •Определение границ устойчивости по критерию Михайлова
- •26. Построение областей устойчивости сау. D-разбиение плоскости 1-го и 2-го порядков.
- •Понятие о d-разбиении
- •27. Критерий устойчивости Найквиста для статических сау.
- •28. Критерий устойчивости Найквиста для астатических сау.
- •29. Определение устойчивости по лачх. Запасы устойчивости по амплитуде ∆а и ∆φ.
- •Глава 4. Анализ качества линейных непрерывных сау.
- •30. Определение переходного процесса в сау с использованием операционного исчисления (преобразование Лапласа).
- •Прямые оценки качества переходного процесса
- •31. Построение кривой переходного процесса по вещественной частотной характеристике.
- •От вчх системы
- •33. Показатели качества h(t) (σ%). Приближённая оценка качества сау по вещественной частотной характеристике p(ω). [вопросы 30 и 31] Показатель колебательности м.
- •35. Интегральные критерии качества.
- •А) монотонной; б) колебательной
- •Глава 5. Синтез корректирующих устройств сау.
- •36. Улучшение качества процессов регулирования. Типы корректирующих устройств.
- •Виды корректирующих устройств
- •37. Синтез последовательного корректирующего устройства.
- •38. Построение Lжел.(ω), соответствующий требованиям к качеству переходного процесса. Синтез корректирующего устройства типа о.С. [вопрос 40]
- •Построение низкочастотной части желаемой лачх
- •Построение среднечастотной части желаемой лачх
- •39. Синтез параллельного корректиркющего устройства (п-, и-, пи-, пид-законов регулирования).
- •40. Синтез двух корректирующих устройств (последовательное и в цепи обратной связи).
- •41. А) Методы повышения точности сау.
- •Компенсации во внутреннюю точку
39. Синтез параллельного корректиркющего устройства (п-, и-, пи-, пид-законов регулирования).
40. Синтез двух корректирующих устройств (последовательное и в цепи обратной связи).
Б. Синтез корректирующего звена, включаемого в цепь местной обратной связи.
Пусть задана структурная схема (рис. 6.6)
Рис. 6.6. Корректирующее звено в цепи местной обратной связи
Передаточная функция разомкнутой цепи системы без коррекции
.
Если желаемая передаточная функция разомкнутой системы - , то можно для схемы рис. 6.6 записать равенство:
. |
(6.16) |
а) Если выполняется условие ,
тогда или . |
(6.17) |
Из последнего выражения можно определить ЛАЧХ звена в цепи обратной связи:
. |
(6.18) |
б) Если выполняется условие ,
тогда . |
(6.19) |
В этом случае
. |
(6.20) |
Ввиду использования приближенных равенств а) и б) необходимо уточнить получившуюся характеристику
, (6.21)
а затем изобразить фазовую характеристику и оценить запасы устойчивости.
Поскольку построение требует соблюдения «минимальнофазовости» системы, то надо проверить так же устойчивость внутреннего контура системы (рис. 6.6) с передаточной функцией
. |
(6.22) |
В настоящее время корректирующие устройства являются основным способом повышения качества линейных непрерывных систем регулирования по отклонению.
В ряде случаев в системе одновременно используют два корректирующих устройства: последовательное и в цепи местной обратной связи. Функции, которые должно выполнять одно корректирующее устройство, распределяются между двумя корректирующими устройствами. Они могут быть выполнены из более простых элементов.
Составим формулы для замены последовательного корректирующего устройства двумя: последовательным и в цепи местной обратной связи .
Пусть определена передаточная функция последовательного корректирующего устройства (6.14), при которой САУ будет иметь требуемые динамические свойства.
Приравняем передаточные функции разомкнутой цепи каждой их этих систем:
а) |
|
б)
|
|
Рис. 6.7
, |
(6.23) |
отсюда , |
(6.24) |
|
(6.25) |
По формулам (6.24, 6.25) можно определить передаточную функцию корректирующего устройства , задавшись передаточной функцией другого корректирующего устройства . Или же выбрать передаточную функцию последовательного корректирующего устройства и тогда второе равенство (6.25) определит передаточную функцию в цепи обратной связи - .
По виду передаточных функций , , подбираются схема и параметры корректирующих цепей (производится техническая реализация системы). Полученная САУ исследуется далее известными методами анализа.