40 Последовательное корректирующее устройство

Последовательное корректирующее устройство включают непосредственно после датчика рассогласования или же после предварительного усилителя. Второй вариант включения ис­пользуют чаще. Уровень сигнала рассогласо­вания обычно весьма мал и корректирующее устройство сни­жает чаще всего уровень сигнала, поэтому при первом вариан­те включения последовательного корректирующего устройст­ва потребуется иметь предварительный усилитель значитель­но более высокой чувствительности, чем при втором варианте. Применение последовательных корректирующих устройств наиболее удобно в системах, у которых сигнал управления представляет собой напряжение постоянного тока.

Модулированный сигнал переменного тока сначала выпрямляется фазочувствительным демодулятором ФД и за­тем фильтром Ф отфильтровываются высшие гармоники. Только после этого осуществляется соот­ветствующее преоб­разование сигнала четырехполюсником постоянного тока. Преобразованный сиг­нал постоянного то­ка вновь превращает­ся модулятором М в модулированный сигнал переменного тока, если это необхо­димо для действия последующих элементов системы.

41 Параллельное корректирующее устройство — это третий вариант включения устройства в САУ Вклю­ченное таким образом корректирующее устройство будем на­зывать прямым параллельным и его передаточную функцию будем обозначать W_кз.

Иногда прямое параллельное корректирующее устройство оказывается весьма удобным, так как при меньшей сложности обеспечивает нужное преобразование сигнала управления. Пусть, например, . Тог­да передаточная функция данного участка цепи

где

Следовательно, при малой разности получается реальное форсирующее звено с большой постоянной времени дифференцирования. Уменьшение передаточного коэффициента этого участка прямой цепи должно быть скомпенсировано соответствующим увеличением передаточного коэффициента усилителя.

Синтезируют корректирующее устройство на основании не­которого комплекса требований к свойствам системы. Сначала определяют требуемое значение передаточной функции W_K1 последовательного корректирующего устройства. Затем выясняют, при каких значениях передаточных функций W_K2 параллельного корректирующего устройства и W_K3 прямого параллельного корректирующего устройства будет получен тот же эффект, после чего уже можно решать, какое корректи­рующее устройство целесообразнее создавать. Составим форму­лы для такого расчета.

По каждой из структурных схем (см. рис. 5.1) составим пе­редаточные функции разомкнутой цепи и приравняем эти вы­ражения друг другу. Получаем

(6.14)

где .

Из (5.14) определяют формулы перехода от одного вида корректирующего устройства к другому:

(5.15)

Если значение передаточной функции W_K2 оказывается отрицательным, то параллельное корректирующее устройство должно включаться в виде положительной обратной связи. При отрицательном значении передаточной функции W_K3 выходной сигнал прямого параллельного корректирующего устройства должен вычитаться из выходного сигнала участкаW₃

В настоящее время корректирующие устройства являют­ся основным способом повышения качества линейных непре­рывных систем регулирования по отклонению. Иногда в си­стеме одновременно используют два корректирующих уст­ройства: последовательное и параллельное или параллельное и прямое параллельное. Таким образом, функции, которые должны выполнять 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 парал­лельным; такой вариант наиболее вероятен.

Итак, пусть определена передаточная функция W_K1 по­следовательного корректирующего устройства (рис. 5.1, а), при которой система будет иметь необходимые динамические свойства. Однако из-за сложности W_K1 решено создать в систе­ме два корректирующих устройства: последовательное и па­раллельное (рис. 5.3). Определяем передаточные функции ра­зомкнутой цепи каждой из этих систем и приравниваем их друг другу:

(5.16)

Из этого равенства следует, что (5.17) |

Можно выбрать передаточную функцию параллель­ного корректирующего устройства и по первому из равенств (5.17) определить необходимое значение передаточной функции последовательного корректирующего устройства или же выбрать передаточную функцию последовательного корректирующего устройства и тогда второе из равенств (5.17) определит необходимое значение передаточной функции параллельного корректирующего устройства.

Аналогично можно составить формулы для замены последо­вательного корректирующего устройства последовательным и прямым параллельным или же параллельным и прямым парал­лельными