|
| |
|
Слаботочка Книги ошибке 1] =± = fe . (Мб) \ Д возм / уст (Хг Jo Настройка на симметричный оптимум. Сведение к нулю статической ошибки в контуре с объектом в виде интегрирующего звена может быть достигнуто путем использования Я -регулятора вместо пропорционального. Выбирая gp в соответствии с формулой (1-10), но при этом положив Тр = 47, можно получить передаточную ф\икцию разомкнутого контура, настроенною на симметричный оптимум (СО): Впд соответствующих частотных характеристик показан иа рис. 1-6 штриховьши линиями. Передаточная функция замкнутого контура по управлению имеет вид При ступенчатом управляющем воздействии время первого достижения выходной величиной установившегося значения в контуре, настроенном иа СО, составляет 3,1 Г, максимальное перерегулирование достигает 43 % (штриховая кривая на рис. 1-7, а). Зато длительность переходного процесса по возмущению, соответствующего передаточной функции А вых(р) 4rup(V-hl) определяется только малой постоянной времени контура Тц, а его вид не зависит от параметров объекта (штриховая кривая на рнс. 1-7, б). Настройка 77 -регулятора на Тр - 4T может быть произведена и когда объект представляет собой апериодическое звено. В отличие от характеристики, соответствующей настройке на СО, логарифмическая амплитудная частотная характеристика (Л.ЧХ) разомкнутого контура в этом случае имеет излом прн частоте = = l/To (штрнхпунктирнзя кривая на рис. 1-6). Чем меньше по сравнению с Т, тем больше запас по фазе и тем меньше перерегулирование в кривой переходного процесса по управлению. Максимальное отклонение сСгДивь /Д аоэи = / С/ц) при этом тоже уменьшается. При - 4Т переходные процессы соответствуют процессам при настройке на ОМ. Если < 4Г, настройка регулятора иа Тр = 4Гц теряет смысл. Следует иметь в виду, что уменьшение максимума кривой ДивькССг/ДМвози = / (/Тц) в контуре с меньшим значением по сравнению с контуром с большим Та при прочих равных условиях ие означает уменьшения максимального значения Ам ы,/Ливозм так как для перехода к действитель- H№iy значению отклонения ординаты нормированной кривой надо умножить на коэффициент 2Tkf,jTa, который тем больше, чем меньше Т. Если (р) определяется выражением (1-12), то, применяя /7 Л-регулятор и предполагая, что > Т2 oi > 47, нужно выбрать при > T при 72 < (1-18) Изложенные принципы коррекции широко используются при коррекции АС!У ЭП, 1-3-2. НАСТРОЙКА КОНТУРОВ ПРИ НАЛИЧИИ НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ Конт>р, в котором стремятся реализовать стандартную настройку, может содержать нелинейные элементы. Так, на нормированной структурной схеме рис. 1-8 переменные и U связаны между собой нелинейной статическЫ характеристикой ffn ~ / (ffp) (нелинейность в квадрате, изображенном штриховыми линиями, пока не рассматривается). Предположим, что за счет применения Л-ре-гулятора настройка на ОМ произведена, исходя из режима, соотаетств>юще1о рабочей точке Л, где определеньый по касательной к статической характеристике отпосителъный коэффициент передачи ftn, з следовательно, и коэффициент неиз-леняеыой части контура йц, равен единице, В точке В этот коэффициент будет меньше единицы, а в точке О - больше. Это приведет к тому, что в точке В переходный процесс б)дет более длительным и более плавным, че%1 при ОМ, а в точке О - более быстрым при увояиченЕюй колебательноегн. Если 1 > 2, то возникает опасность того, что в точке О система может стать неустойчивой. Тогда настройку на ОМ надо произвести при таком настроечном значении *н > !, чтоСы пр 11. макс переходный процесс был достагпчко плавным При этом придется ми-ри1ься с еще 6o.iee медленным переходнш процессом при ka ~ мив- Пр настройке на СО (см. ЛАЧХ, рис. 1-6) как снижение, так и увеличение коэффициента передачи контура по сравнению с настроечным значением приводит к >мень-[цепню запаса по фазе. В описанных условиях настройка на СО может производиться при ср1в>1ительно небольшом диапазоне изменений коэффициента к. L J  Рис 1-8 На схеме рис. 1-9, а напряжение и представляет собой произведение переменных и йд (блок деления, покачанный штриховыми линиями, пока не рассматривается) В соответствии с изложенным в п. I-2-I после линеаризации струк-турйая схема приобретает вид рис 1-9,6. Коэффициенты 0,04 п.нач меняются в зависимости от режима работы. Так, входящий в контур регулирования коэф- фициент может меняться от U\ п.нач.мин ..... ДО п.нач. акс - образом. схема, содержащая блок умножения, с точки зрения выбора параметров регулятора сводится к только что рассмотренной схеме с переменным коэффициентом неизменяемой части. Выбор настроек регуляторов, обеспечивающих достаточный запас по фазе ЛАЧХ разомкнутого контура, гарантирует устойчивость системы во всем диапазоне возможных рабочих режимов. Однако для того чтобы судить о реальной форме переходных процессов при больших изменениях входных воздействий, надо воспатьзоваться соответствующими нелинейными методами расчета, например моделированием на ABAl илн ЦВМ* Н -г I---1 Рис. 1-9 Постоянство коэффициента передачи неизменяемой части контура может быть обеспечено включением на выходе регулятора функционального преобразователя со статической характеристикой, обратной характеристике нелинейного элемента в контуре йп = Ьп (нелинейная зависимость в штриховом квадрате на рис. 1-8), илн введением блока дарения, обеспечивающего деление выходного напряжении регулятора на (рис. 1-9, а). Если в контуре есть интегрирующее звено, охваченное обратной связью (рис. I-IO, а), то, как уже отмечалось в п. 1-2-1, в различных рабочих режимах разными оказываются и коэффициент передачи, и постоянная времени апериодического звеиа в линеаризованной схеме. В точке Л fto.c= I. а То - о.б .Изображения переменных Дйвых и Лиц связаны передаточной функцией (Р) КТо.5.р-\- I). Применяя /7 -регулятор, можно произвести в этой точке настройку на ОМ, выбрав = Го.б/(2Гр) и Тр = Го- Тогда в точке О, где )Ео.с = = о.с.мнн<1. передаточ1[ая функция линеаризованного нелинейного звена будет Wo (Р) = - ТоР+1 * где S(, - t/So- с. НИН) - о- б/о. с мин То. б. 22 1 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 |