Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Коррекция систем автоматического управления
— изменение динамических свойств систем автоматического управления (САУ) с целью обеспечения требуемых показателей качества процесса управления (запасов устойчивости, точности, времени регулирования и т. п.). Может осуществляться изменением параметров САУ (коэффициента усиления разомкнутой системы, постоянных времени и т. д.) или ее структуры. Коррекция системы может обеспечиваться с помощью включения дополнительных (корректирующих) устройств в прямую цепь системы (последовательная коррекция), в местную обратную связь (встречно-параллельная коррекция), параллельно одному из элементов системы (параллельная коррекция) или применения комбинированного принципа управления, т. е. включения корректирующей цепи по осн. возмущающему воздействию (нагрузке) в стабилизации системах или задающему воздействию в следящих системах. Последовательная коррекция позволяет ввести в закон управления составляющие, пропорциональные производным и интегралу от сигнала ошибки. Составляющие, пропорциональные производным, уменьшают время регулирования, но увеличивают чувствительность системы к помехам, а составляющие, пропорциональные интегралу, повышают точность, но уменьшают запасы устойчивости. Встречно-параллельная коррекция, осуществляемая путем включения в систему местной обратной связи (ОС), позволяет, обычно при жесткой ОС, уменьшить время регулирования, а при гибкой ОС — колебательность переходного процесса, т. е. приблизить его к монотонному. В некоторых случаях применяют параллельную коррекцию с помощью подключения корректирующего устройства параллельно одному из элементов системы. Наиболее распространенным методом синтеза последовательных, встречно-параллельных и параллельных корректирующих элементов является метод, основанный на применении логарифм, частотных характеристик разомкнутой системы. Коррекция с помощью введения в систему дополнительного сигнала по задающему или возмущающему воздействию позволяет повысить точность работы системы. Синтез корректирующего устройства по ЛАЧХ Вероятно, с технической точки зрения синтез методом построения желаемой ЛАЧХ выглядит анахронизмом, но в методическом отношении знание его может быть полезным, помогая лучше понять влияние поведения частотной характеристики в разных частотных интервалах на свойства САР.
Синтез ЛАЧХ в НЧ – области Как известно [1], качество САР в установившемся режиме работы определяется низкочастотной областью ее ЛАЧХ. Решению задачи синтеза в низкочастотной области способствует предлагаемая ниже теорема, позволяющая сравнивать качество двух САР, функционирующих в установившемся режиме. Теорема. Качество установившегося режима лучше у той САР, ЛАЧХ которой в области нижних частот располагается выше. НЧ - область ЛАЧХ это диапазон частот, в котором ЛАЧХ превышает уровень 10 - 20 дБ, т.е. усиление контура САР на этих частотах больше 3 – 10. Если усиление контура САР на нижних частотах меньше 10, то ее качество в установившемся режиме плохое и рассматривать такой случай не имеет смысла. Доказательство. Рассмотрим САР Рис.1. Схема, позволяющая определить ошибку регулирования e(t) САР при известном задании x Передаточная функция САР рис.1 по ошибке, обусловленной заданием равна:
Для практически полезных систем в НЧ - области |W(jω) | >> 1, поэтому в этой области
Рассмотрим две САР с передаточными функциями по ошибке, обусловленной заданием Фез1(p) и Фез2(p) такие, что в НЧ – области (3) |Фез1(jω)|< |Фез2(jω)|, т.е. качество первой системы выше, чем у второй. Тогда, с учетом (2) (4) |Wез1(jω)|> |Wез2(jω)|. Т.о. частотная характеристика разомкнутого контура в НЧ – области проходит выше у той системы, качество работы в установившемся режиме которой лучше. Следовательно, выше проходит и ЛАЧХ.
Наоборот, если выполняется (4), то с учетом (2) выполняется и (3). Теорема доказана. Рис.2 В установившемся режиме ошибка слежения меньше у той САР, у которой ЛАЧХ в НЧ - области расположена выше Как известно [2], [3], качество САР в установившемся режиме характеризуется коэффициентами ошибок. Чем они меньше, тем качество САР выше. Следствие: коэффициенты ошибок меньше у той САР, частотная характеристика которой в НЧ – области расположена выше и наоборот, если характеристика расположена выше, то коэффициенты ошибок соответствующей САР меньше. Исходными данными для синтеза в НЧ - области являются коэффициенты ошибок по положению с0, по скорости с1 и по ускорению с2. Если требования к установившемуся режиму работы САР заданы в другой форме, то их нужно выразить через коэффициенты ошибок. Например, если задана максимальная ошибка регулирования еm и допустимые отклонения задания Xm, его скорости X1m и ускорения X2m, то привлекая принцип равных влияний не трудно получить верхние границы коэффициентов ошибок:
Коэффициенты ошибок определяют поведение минимально достаточной ЛАЧХ в НЧ – области: Рис.3. Коэффициенты ошибок определяют минимально достаточную ЛАЧХ в НЧ – области, которая еще способна обеспечить требуемое качество установившегося режима. Системы, у которых ЛАЧХ проходит выше, обеспечивают требуемую точность при отслеживании гладких сигналов Изменяя коэффициент усиления контура исходной САР, т.е. регулируя усиление П – регулятора, следует добиться того, чтобы ЛАЧХ скорректированной САР в НЧ – области располагалась выше минимально допустимой. На этом синтез в НЧ – области завершается. Синтез ЛАЧХ в СЧ – области Качество САР в переходном режиме в основном определяется среднечастотной (СЧ) областью ее ЛАЧХ [1]. СЧ – область это область частот в районе частоты среза ωср, размером примерно от двух октав до двух декад, где значения ЛАЧХ находятся в пределах от -20 дБ до 20 дБ. Традиционная методика построения желаемой ЛАЧХ в среднечастотной области, основывающаяся на применении ряда диаграмм [1], сложна и запутанна. А результаты получаются приближенными. Ниже предлагается простая методика построения ЛАЧХ в среднечастотной области, вытекающая из анализа и композиции традиционных методов. Исходными данными для построения желаемой ЛАЧХ в среднечастотной области являются требования к качеству переходного режима: время регулирования tp и перерегулирование σ. ЛАЧХ на частоте среза ωср должна иметь наклон – 20 дБ/дек. Частота среза ωср может быть определена по приближенной формуле:
Частотный диапазон, в котором желаемая ЛАЧХ в районе частоты среза должна проходить с наклоном – 20 дБ/дек, определяется выражением:
Это требование можно выразить и эквивалентным, предъявляемым к отклонению ЛАЧХ:
Т.о. поведение желаемой ЛАЧХ в СЧ - области полностью, легко и с приемлемой точностью определено: Рис.4. Поведение желаемой ЛАЧХ в СЧ - области Для получения всей желаемой ЛАЧХ остается припасовать, сопрячь НЧ и СЧ области линией с наклоном, кратным – 20 дБ/дек. Имея желаемую ЛАЧХ, не трудно определить ЛАЧХ корректирующего устройства и реализовать его [1]. Для этого нужно: 1. Поднять ЛАЧХ исходной САР над желаемой в области НЧ на 6 – 10 дБ, обеспечивая некоторый запас. 2. Вычесть из желаемой ЛАЧХ приподнятую, получив тем самым ЛАЧХ корректирующего устройства: (9) По ЛАЧХ корректирующего устройства не трудно определить его требуемую структуру [1].
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-07-18; просмотров: 135; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.224.39.32 (0.008 с.) |