K = KI · KII;

 

KI – коэффициент передачи части САР от входа до точки приложения   возмущения; KII - коэффициент передачи части САР от точки приложения возмущения до выхода системы;

Kf = lim Wf(p) . 

р → 0

 

Для обеспечения устойчивости САР и улучшения качества регулирования в структуру САР вводятся динамические звенья, обладающие различными свойствами, которые называют корректирующими устройствами (КУ).

Повышение точности САР в установившемся режиме обеспечивается в основном тремя методами:

а) увеличением коэффициента передачи разомкнутой системы (табл.1); б) повышением порядка астатизма САР (табл. 1)

в) применением различных способов комбинированного регулирования, когда наряду с регулированием по ошибке используется регулирование по задающему или возмущающему воздействию.

Анализ табл.1 показывает: 

статические системы в режиме постоянных входных воздействий имеют ошибки не равные нулю, а начиная со скоростного режима, установившиеся ошибки неограниченно возрастают;

для астатических систем (ν ≠ 0) установившиеся ошибки зависят от числа и места включения интегрирующих звеньев.

Для обеспечения требуемых показателей качества переходного процесса используются:

а) последовательные корректирующие устройства; б) параллельные корректирующие устройства;

в) дополнительные обратные связи.

Эти корректирующие устройства включаются в состав усилительно- преобразовательных устройств и должны так деформировать ЛЧХ разомкнутой нескорректированной системы, чтобы обеспечить заданные запасы устойчивости, а, следовательно, требуемые показатели качества переходного процесса.





Корректирующие устройства могут быть пассивными и активными. К пассивным относятся различные RLC – цепи, которые не содержат источников энергии и имеют мощность выходного сигнала меньше мощности входного. Активные КУ имеют собственные источники энергии и обладают еще и усилительными свойствами. В основу построения большинства активных КУ положены операционные усилители. Тахогенератор, обладающий свойствами дифференцирующего звена, также может быть отнесен  к активным КУ.

Последовательная коррекция [2] предполагает включение КУ последовательно в тракт прохождения сигнала и преследует следующие цели:

введение упреждения по фазе с помощью дифференцирующего RC-контура; подавление средних частот с помощью интегро-дифференцирующего RC-контура.

Параллельная коррекция осуществляется путем включения КУ параллельно одному из участков прямой цепи. Иногда прямое параллельное КУ при меньшей сложности обеспечивает нужное преобразование сигналов для обеспечения требуемого качества регулирования.

Коррекция с помощью обратных связей предусматривает охват части системы дополнительной обратной связью, в цепи которой установлено КУ. Отметим, что часто бывает  проще  реализовать  не  последовательное  КУ,  а  дополнительную  ОС.  Это объясняется тем, что на вход звена обратной связи поступает сигнал сравнительно высокого уровня, часто даже непосредственно с выхода САР или с выходного каскада усилителя. Структурная схема САР с дополнительной ОС показана на рис.1.

В отличие от главной отрицательной обратной связи, которая характерна для любой замкнутой САР, корректирующее устройство с передаточной функцией WОС(р) охватывает один или несколько элементов автоматического регулятора, создавая дополнительный замкнутый контур передачи воздействий или дополнительную обратную связь. При этом дополнительная ОС может быть как отрицательной, так и положительной.

На основании рис.1 переходная функция разомкнутой скорректированной САР будет иметь вид

Анализ выражения (6) показывает, что результат коррекции САР с передаточной функцией WН(р) зависит от вида передаточных функций WО(р) и WОС(р), т.е. от того, какие элементы системы охвачены дополнительной обратной связью и что представляет собой КУ, создающее дополнительную ОС. По виду передаточной функции WОС(р) обратные связи делятся на жесткие и гибкие. Жесткая обратная связь действует как в переходном, так и в установившемся режимах. Если в цепи обратной связи стоит дифференцирующее звено, то она называется гибкой. Она не действует при отсутствии скорости изменения выходной величины охватываемой части САР.

Список литературы

 

 

1.     Бутаков В.М., Гатин Б.Ф., Медведев Г.М. Основные этапы проектирования электроприводов // Развитие технических наук в современном мире: Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. № 2. – г.Воронеж, 2015. – с.180-183.

2. Бутаков В.М., Гатин Б.Ф., Павлов С.В. Стандартные настройки и их применение  // Актуальные вопросы науки и техники: Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. № 3. – г.Самара, 2016. – с.141- 144.