Все Студенту - шпоры, доклады, рефераты, лабораторные, ргр

Проблема обеспечения требуемых свойств линейных САУ является сложной. В ней могут быть выделены следующие основные задачи:

· обеспечение устойчивости (стабилизация);

· повышение точности регулирования в установившихся режимах (уменьшение или устранение статической ошибки воспроизведения задающего воздействия, уменьшение или устранение влияния постоянных возмущений);

· улучшение переходных процессов (увеличение быстродействия, максимальное уменьшение динамических ошибок воспроизведения воздействия и от возмущений).

Частные задачи могут быть решены совместно, но в ряде случаев они оказываются противоречивыми.

Всякая система автоматического управления и регулирования должна быть устойчивой. Если параметры регулируемого объекта определены приблизительно или могут меняться в процессе эксплуатации системы, то необходим больший запас устойчивости, чем при точно установленных и неизменных параметрах.

В системах стабилизации обеспечивается максимально возможное или хотя бы необходимое уменьшение влияния возмущений. В следящих системах, кроме того, обеспечивается необходимое (возможное) быстродействие и уменьшение как статических, так и динамических ошибок воспроизведения задающего воздействия.

Требования в отношении быстродействия должны соответствовать мощности исполнительного элемента регулятора. Использование элементов для нужных преобразований сигнала управления не должно приводить к существенному повышению уровня помех, присутствующих в задающем воздействии.

Иногда устойчивость и необходимое качество регулирования удается достигнуть соответствующим выбором основных элементов регулятора – использованием менее инерционных устройств в качестве исполни-тельного элемента и усилителя.

Изменение динамических свойств основных элементов регулятора достигается также с помощью местных обратных связей. В отдельных случаях они могут быть созданы и внутри регулируемого объекта.

Влияние местных обратных связей разнообразно. Предположим, что звено с передаточной функцией W охвачено отрицательной обратной связью с передаточной функцией W₀. Тогда передаточная функция этого участка цепи . Наиболее характерны следующие случаи:

1. Пусть апериодическое звено охвачено жесткой обратной связью W₀ = K₀. В этом случае

, (7.1)

где и .

Таким образом жесткая обратная связь не изменяет структуру апериодического звена, но уменьшает его инерционность, то есть уменьшает постоянную времени. Одновременно уменьшается передаточный коэффициент звена. Если обратная связь гибкая, то есть , то

, (7.2)

где .

Структура звена не меняется, увеличивается лишь инерционность (постоянная времени) звена.

2. Пусть интегрирующее звено охвачено жесткой обратной связью W₀ = K₀. В этом случае

, (7.3)

где и .

Таким образом, отрицательная жесткая обратная связь превращает интегрирующее звено в апериодическое. Если обратная связь гибкая, то есть , то

, (7.4)

где . Гибкая обратная связь не изменяет структуру интегрирующего звена, но уменьшает его коэффициент передачи (увеличивает постоянную времени интегрирования).

3. Пусть колебательное звено охвачено жесткой обратной связью, тогда , (7.5)

где , и .

Таким образом, жесткая обратная связь не изменяет структуру звена, но уменьшает постоянную времени и коэффициент демпфирования, уменьшается так же коэффициент передачи звена.

При гибкой обратной связи имеем

, (7.6)

где .

При слабой отрицательной обратной связи структура звена не меняется, лишь увеличивается его коэффициент демпфирования.

При сильной отрицательной обратной связи (когда ) звено превращается в соединение двух апериодических звеньев.

4. Идеальное усилительное звено охвачено инерционной обратной связью: , (7.7)

где и .

Такая связь превращает идеальное усилительное звено в реальное форсирующее, в звено, создающее производные от входного сигнала.

Из рассмотренных примеров можно заключить, что даже простейшие обратные связи могут существенно изменить свойства типовых динамических звеньев.