7.1. Последовательные корректирующие устройства
Могут составляться из различных по своей физической природе элементов – электрических, механических, гидравлических и т.д. Широкое распространение в САУ нашли звенья, составленные из электрических R-, L-, C- элементов. Если эти звенья не содержат источников электродвижущих сил, их называют пассивными. Пассивные последовательные корректирующие устройства могут быть представлены в виде обобщенной схемы:
![]() |
Z1(S), Z2(S) – сопротивления участков цепи, записанные в операторной форме;
RU – сопротивление выхода источника сигнала; RВХ – сопротивление входа. |
Рис. 7.1. Обобщенная схема последовательного корректирующего устройства |
Передаточная функция последовательного звена будет
. (7.8)
В идеализированном случае, когда , а
,U1(S)=E(S) и формула (7.8) приобретает вид
. (7.9)
1. Пассивные дифференцирующие звенья. Подавляют низкие частоты и вносят положительный фазовый сдвиг (рис. 7.2). Чтобы компенсировать уменьшение общего коэффициента усиления (за счет чего увеличивается ошибка САУ) вводится дополнительное усиление. Однако при этом усиливаются высокие частоты.
![]() Рис. 7.2 Передаточная функция, ЛАЧХ и ЛФЧХ реального дифференцирующего звена |
П(s)=![]() T1>T2. |
2. Пассивные интегрирующие звенья. Подавляют усиление на высоких частотах и вносят отрицательный фазовый сдвиг в некотором интервале частот (рис. 7.3).
![]() Рис. 7.3. Передаточная функция, ЛАЧХ и ЛФЧХ пассивного интегрирующего звена |
П(s)=![]()
|
3. Интегро-дифференцирующие звенья.
Интегро-дифференцирующие звенья подавляют усилие в некотором интервале «средних» частот, а вносимый фазовый сдвиг вначале отрицателен, затем с ростом частоты становится нулевым и далее положительным.
![]() Рис. 7.4. Передаточная функция, ЛАЧХ и ЛФЧХ интегро-дифференцирующего звена |
П(s)= ![]() где T1>T2>T3>T4 , |
4. Фазосдвигающие звенья.
Фазосдвигающие звенья вносят отрицательный фазовый сдвиг при равенстве единице модуля АЧХ, что соответствует прохождению гармонического сигнала любой частоты без изменения его амплитуды.
![]() Рис. 7.5. Схема фазосдвигающего звена |
П(s)=![]()
Постоянная времени: T=RC. |
Последовательные корректирующие звенья могут быть также построены на механических элементах, в частности, на пружинах и демпферах. Например, на рисунке 7.6 представлена схема интегрирующего звена.
![]() |
Передаточная функция этого звена:
Х1 − входное перемещение, Х2 − выходное перемещение. |
Рис. 7.6. Интегрирующее звено
на механических элементах
параметры элементов можно получить из формул для электрических звеньев заменой емкостей конденсаторов (С) на коэффициенты сопротивления демпферов (Sn) и электрического сопротивления (R) на величину, обратную жесткости пружины (с).