Формирование компенсирующей связи для двухканальной СН

 

Рассмотрим два очевидных варианта формирования оценки величины входного воздействия (изменения угла визирования цели) в двухканальном СП, показанные на рис. 13.7, где верхний индекс «*» по-прежнему обозначает измеренный с помощью датчиков реальный физический параметр. Первый вариант (рассматриваемый до данного момента) соответствует отсутствию связи, показанной штриховой линией, второй вариант – наличию такой связи.

Рис. 13.7

 

Характеристический определитель для данной системы измерения равен:

.

Ошибка измерения входного воздействия равна:

‒ для традиционной двухканальной структуры комбинированного управления (первый вариант)

, где

;

;

‒ для структуры с наличием связи, показанной пунктирной линией (второй вариант)

, где

;

.

Легко заметить, что появление связи, показанной пунктирной линией, формирует дополнительные возможности для уменьшения ошибки измерения за счет компенсирующих связей.

Если для структуры при наличии компенсирующей связи (штриховая линия) можно выполнить равенство

, (13.4),

не нарушающее условия физической реализуемости, то в этом случае обеспечивается отсутствие влияния внешнего возмущения на точность измерения : .

Ошибка измерения, обусловленная входным воздействием, в этом случае становится равной

.

Естественно, что условие 13.4 не влияет на величины и при отсутствии компенсирующей связи.

Зато на эти ошибки влияет условие:

, (13.5).

Действительно, для случая отсутствия компенсирующей связи можно записать

; ;

;

.

Объединим условия 13.4 и 13.5:

. (13.6)

Условие 13.6 для случая отсутствия компенсирующей связи идентично условию 13.5. А, для случая наличиякомпенсирующей связи можно записать:

(13.7)

,

.

Получение этого результата следовало ожидать, так как без учета реальных факторов (конечной динамики измерителей ‒ , шумов измерений ‒ , , и т.п.) происходит идеальное восстановление входной координаты . Это объясняется компенсирующим характером действия связи, показанной на рис. 13.7 пунктирной линии (компенсирующая связь).

Следует отметить, что зависимости (12.26) имеют смысл только для условия , так как условия и для идеального суммирования выходных координат СП выполняются автоматически без компенсирующей связи.

Для СП АВ становится излишним грубый контур, так как он не охватывает ни одного возмущающего воздействия, но будет при это создавать дополнительные составляющие в числителе ПФ по ошибке рассматриваемой СН.

 

Сравнение динамической точности одноканальной и многоканальных СН комбинированного управления

 

Структура одноканальной СН с компенсирующей связью

Структура СН с компенсирующей связью на основе разомкнутых приводов по рис. 13.8 показана на рис. 13.9. Для ПФ ошибок системы от входного и возмущающего воздействий запишем следующие выражения:

, (13.10)

где, по-прежнему .

Рис. 13.9

 

Компенсирующая связь позволяет уменьшить составляющую ошибки на величину: .

, (13.11)

Выполнение условия (13.6) (в виде ) позволяет записать:

, (13.12)

. (13.13)

 

Структура двухканальной СН с компенсирующей связью

Двухканальная СН, в которой СП АВ выполнен одноканальным с компенсирующей связью, а СП ППУ – двухканальным с комбинированным управлением и суммированием выходных координат по принципу разделенной нагрузки.

Структура СН с компенсирующей связью на основе разомкнутых приводов по рис. 13.8 показана на рис. 13.10.

Рис. 13.10

 

Для ПФ ошибок системы с четырьмя локальными контурами от входного и возмущающего воздействий запишем следующие выражения (используем соотношения 13.1, 13.2 и 13.3):

; (13.14)

; (13.15)

. (13.16)

 

ПФ канала формирования момента реакции для двухканальной СН с компенсирующей связью

Если взять за основу рациональный вариант структуры двухканального СП ППУ (рис. 12.11), то с учетом конкретного построения приводов в виде, показанном на рис.13.8, канал формирования момента реакции можно представить, как это показано на рис. 13.11.

Рис. 13.11

 

По аналогии с выражением (12.23) можно записать:

;

,

где:

; ;

; ;

; .

Следовательно:

, (13.17)

где: . (13.18)