Задачи синтеза систем управления. Коррекция систем управления. Корректирующие устройства

 Корректирующие устройства

Корректирующие устройства систем регулирования осу­ществляют преобразование сигнала управления. С этой целью их составляют из элементов, которые удобно называть преоб­разовательными. Используются электрические, механические, гидравлические, пневматические и иные преобразовательные элементы.

Пассивные четырехполюсники постоянного тока. Это элек­трические цепи из резисторов, конденсаторов и индуктивностей. Общая схема пассивного четырехполюсника показана на рис.

Входное и выходное напряжения постоянного тока обозначены соответственно через и₁ и и_2;z₁ =R + 1/(C₁s)+L₁s и z₂ =R + 1/(C₂s)+L₂s - операторы со­противлений четырехполюсника; R_i, C_i, L_i — соответственно активные сопротивления, емкости и индуктивности; z_h— полное сопротивление нагрузки.

Если напряжение u₂ приложено к нагрузке с бесконечно большим полным сопротивлением z_h, то передаточная функция пассивного четырехполюсника

W_u (s) = z₂(s)/[z₁(s)+z₂(s)]

Варьируя вид операторов сопротивлений z₁(s) и z₂(s) и значения R_i, C_i, L_i можно получить большое количество четырехполюсников, описываемых различными передаточны­ми функциями W_n. Стоимость пассивных четырехполюсников низкая, а стабильность параметров достаточно высокая. Этими достоинствами объясняется широкое использование их в системах автоматического регулирования, у которых сигна­лом управления является напряжение постоянного тока.

Основной недостаток пассивных четырехполюсников за­ключается в том, что они ослабляют сигнал; кроме того, при конечном значении полного сопротивления нагрузки преоб­разование сигнала отклоняется от желаемого, соответствую­щего виду передаточной функции W_n.

Наиболее характерные схемы пассивных четырехполюсни­ков постоянного тока показаны в табл. Там же приведе­ны их передаточные функции и логарифмические частотные характеристики.

Принято разделять четырехполюсники на дифференцирую­
щие, интегрирующие и интегродифференцирующие.                     

 

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ

Суть вопроса сводится к выбору такого управления u, при котором выходное значение y объекта управления совпадало бы с задающим значением s или их разница лежала бы в допустимых пределах при изменении внешнего возмущающего воздействия f и a.Возмущение f называется координатным, а возмущение a – пара-метрическим. Под влиянием внешних возмущений, информации о которых часто недостаточно, взаимосвязь между входом и выходом объекта становится неоднозначной и неопределенной, что сильно затрудняет решение задачи. Координатное возмущение есть неизвестная величина со стороны нагрузки на объект управления, которая проявляется в виде неконтролируемых произвольных изменений технологических параметров и по характеру изменения во времени может быть импульсной и медленно меняющейся. Параметрическое возмущение есть неизвестная величина из некоторого ограниченного множества, в результате действия которой происходит медленное изменение параметров объекта управления. Следует отметить принципиальное различие между этими двумя типами возмущений. Рассмотрим случай, когда на объект управления об W p() со входным сигналом u и выходом y действуют оба типа возмущающих воздействий.