Классический алгоритм синтеза.

 

1. Расчет основного регулятора, обеспечивающего заданную точность. Например: П-, И-, или ПИ-регулятор.

2. Расчет дополнительного корректирующего устройства (КУ) с целью стабилизировать систему, если она не устойчива, и придать ей нужные значения показателей качества динамики. Различают:

· синтез в частотной области, предусматривающий формирование желаемой ЛАХ и расчет КУ.

· аналитический синтез алгебраическими методами (см. пример далее расчет модального регулятора).

 

Передаточная функция последовательного корректирующего устройства.

(25.1)

(25.2)

Таким образом, методика синтеза последовательного корректирующего устройства:

1. Найти ЛАХ последовательного корректирующего устройства: вычитаем из .

2. По записать .

3. По с помощью справочника определить схему пассивного или активного корректирующего устройства и рассчитать его параметры. Иногда (в простых случаях) вместо формирования просто подбирают последовательное корректирующее устройство из числа типовых, зная, как различные КУ влияют на ЛЧХ.

 

Методы последовательной коррекции. Типовые последовательные КУ.

 

1. П-регулятор: – пропорциональное.

 

Пусть мала, следовательно, велико. При увеличении , увеличивается

, следовательно, сначала уменьшается, но поскольку тоже уменьшается (запас по фазе), то увеличивается, следовательно, увеличивается.

 

2. ПД-регулятор (пропорционально-дифференциальный):

, например , реально .

и обеспечивают запас по фазе .

 

3. ПИ-регулятор:

· увеличилось (аналогично П-регулятору);

· Повысился порядок астатизма (на 1) как по задающему, так и по возмущающему воздействиям.

4. ПИД-регулятор: ;

Реально в знаменателе , где .

Третий участок обеспечивает подъем фазы на определенном участке частот.

 

Параллельная коррекция.

 

Осуществляется обычно в виде местной обратной связи.

Например:

Обратные связи бывают:

1. Жесткие: действуют как переходных процессах, так и в установившемся режиме: ; .
2. Гибкие: действуют только в переходных процессах.

Если , то

Пусть ,

Таким образом, жесткая обратная связь (отрицательная) уменьшает коэффициент передачи и постоянную времени охваченной части.

Пусть , ; (25.1)

, т.е.

Гибкая обратная связь оказывает демпфирующее действие на охваченную часть. Гибкую обратную связь не применяют, если первого порядка, поскольку это привело бы к увеличению инерционности охваченной части.

По передаточной функции последовательного корректирующего устройства можно найти передаточную функцию эквивалентного параллельного корректирующего устройства, хотя полная эквивалентность невозможна.

(25.3)

(25.4)

Точная реализация (25.4) невозможна, поскольку степень числителя больше степени знаменателя, следовательно, потребуем, чтобы в существенном диапазоне частот (НЧ + СЧ) выполнялось неравенство:

(25.5)

тогда в (25.3) (25.6)

, отсюда

(25.7)

Остальные детали синтеза смотри в курсовой работе.

Достоинства параллельной коррекции:

· Обычно она проще, чем последовательная;

· Если выполнено неравенство (25.5), то вариации параметров и даже структуры охваченной части будут мало влиять на динамические свойства всей системы.