Синтез последовательных корректирующих устройств.

Корректирующие устройства могут включаться последовательно и параллельно элементам прямой цепи и встречно-параллельно, т. е. в виде корректирующих обратных связей.

Последовательное корректирующее устройство включают непосредственно после элемента сравнения или после каскадов предварительного усиления.

Параллельное корректирующее устройство – используется гораздо реже, но в некоторых случаях позволяет достаточно простыми способами достичь эффективного решения.

W(p)=k/p+k₀=k(τp+1)/p; Встречно – параллельные корректирующие устройства охватывает исполнительный элемент и конечные каскады усилителей мощности.

Подберем таким образом, чтобы в рабочем диапазоне частот W₂(jw)*W_k(jw)>>1; W_э=1/W_k; Свойства цепи со встречно – параллельным корректирующим устройством будут определяться только свойствами самого корректирующего устройства. Рекомендуется охватывать наиболее неблагоприятные участки.

Корректирующие обратные связи делятся на жесткие и гибкие.

Жесткие образуются в безинерционном и инерционном звеньях.; W(p)=k₀; W(p)=k₀/(T₀p+1)

Жесткие обратные связи действуют как в переходных так и в установившемся режиме, поэтому могут использоваться для коррекции точностных показателей и динамических свойств системы.

Гибкие обратные связи образуются идеальным и реальным дифференцирующим звеньями.

W(p)=k₀p; W(p)=k₀p/(T₀p+1); Действуют только в переходных режимах, поэтому используются для коррекции динамических свойств системы.

Построение желаемой ЛАХ.

Она строится на основе некоторых технических требований: 1) υ порядок астатизма 2) tрег≤tрег*

σ ≤ σ* 4) требования по точности: Ест ≤ Ест*, Еск ≤ Еск*, Еуск ≤ Еуск* => (c0,c1,c2).

g(t) = Vmax*t Kv ≥ Vmax/Eск* = 1/c1

Если перегиб однократный λ = 1 -20→ -40 [дб/дек]

Если перегиб двукратный λ = 2 -20→ -60 [дб/дек]

В ВЧ динамич. параметры не учитывают.

 

Виды корректирующих устройств.

Под синтезом САУ понимается задача выбора и расчета специальных корректирующих устройств, обеспечивающих заданные статические и динамические св-ва. Синтез САУ: структурный, параметрический. При синтезе предполагается, что в основные ф-ые элементы исполн. и измерит. уже выбраны в соответствии с ТЗ и составляют вместе с объектом управления неизменяемую часть системы. К изменяемой части относятся коррект. устройства, определяемые в результате синтеза.

Методы синтеза: 1. аналитический – оптимальный метод, м-д Боднера, м-д Соколова, м-д стандартных коэффициентов. 2. графо-аналитические – м-д ЛАХ, м-д корневого годографа, частотный м-д.

Виды корректирующих устройств. Последовательные корр. уст-ва

1. Введение производной от ошибки.

W(S) = Wнч(S) * (1+Ts)

φ(w) = φ_нч(w) + arctg(Tw)

2. Увеличение общего к-та усиления разомкнутой системы

3. Введение интеграла от ошибки

W(S) = Wнч(S)/S

Параллельные корректирующие устройства

1. Жесткая обратная связь

Wку(S) = K

Wоу(S) = K/(ToS+1) ПОС(+) ООС(-)

Если К↑ то вместо Wоу(S) поставим Ko/S

W(S) = K₁/(T₁S+1), K₁=1/K↓ T₁=1/(K₀K)↓ при К↑

2. Инерционная жесткая обратная связь.

ООС (-)

3. Гибкая обратная связь

Wky(S) = KS

Нелинейные САУ. Типовые нелинейные звенья.

САУ называется нелинейной, если хотя бы одно звено системы описывается нелинейным уравнением. Различают статические и динамические нелинейности. Статические нелинейности представляются в виде статических нелинейных характеристик. Динамические в виде нелинейных дифф-ых характеристик.

Структурная схема, состоящая из одного нелинейного звена и линейной части может быть представлена схемой

К такой структуре приводятся все системы с одним нелинейным элементом (НЭ) и произвольной линейной частью (ЛЧ) по правилам преобразования структур линейных звеньев.

Существенные нелинейности, с которыми приходится иметь дело на практике, можно разделить на однозначные и неоднозначные.

 

Звено типа нечувств-ть

Звено типа ограничения

Звено типа двухпозиционное реле (реле с гистерезисом)