|
| |
|
Слаботочка Книги Несмотря на то, что как контур скорости, так и контур положения обладают астатизмом первого порядка по управлению, система с пропорциональными регуляторами скорости и положения при возмущении имеет статическую ошибку по углу. Ее значение m =32 может быть получено путем подстановки в (6-19) выражений для W(P) Г(р) н р->0. Статическая ошибка по углу может быть устранена, если настройка контура скорости или контура положения произведена на СО. Для настройки иа СО контура положения РП надо сделать пропорционально-интегральным с = 1/(8Г/) н Тр,п = IQTi. Тогда Подстановка этого выражения и выражения (6-15) в формулу (6-19) приводит к выражению вида ~(p) = YP%{p), где 0 (Р) 1р-о = 1. Спедовательно, низкочастотная асимптота ЛАЧХ, соответствующей передаточной функции ¥ (р), идет под наклоном Н-20 дБ/дек и статическая ошибка системы равна нулю. Аналогичный результат получается при использовании в контуре скорости /7 -регулятора с .с = 7м/(4Гц/) н т.с8Т1. При прочих равных условиях динамическая ошибка системы прн возмущении будет тем меньше, чем выше быстродействие системы. Однако оно ограничено значениями малых постоянных времени (в рассматриваемом упрощенном случае значением Tiii), Теоретически инвариантность системы к возмущающему воздействию может быть достигнута, если действие на систему возмущения будет полностью исключено за счет компенсирующего сигнала, воздействующего на вход какого-то элемента системы. Пусть в схеме рис. 6-1 компенсирующий сигнал подается иа вход контура скорости. Тогда инвариантность контура скорости как следствие, следящей системы по возмущению была бы достигнута, если бы на вход контура скоростн (см. рис. 6-3) через компенсирующий канал с передаточной функцией Mp)=4K.iAp)] был подзн сигнал, пропорцнональныи моменту нагрузки Й. Если по-прежнему считать, что kp и (р) определяются соответственно выражениями (6-13) и (6-14), то W ip)=-(2П,р2Т 1Р+\). при достаточно высоком быстродействии токового контура и отсутствии резких изменений момента нагрузки положительный результат может быть достигнут и без введения производных от возмущающего воздействия при Одна нз основных трудностей при реализации инвариантных к возмущению систем состоит в том, что чаще всего непосредственное измерение возмущения технически невозможно. В этом случае используют методы косвенного измерения возмущения [26]. С этой целью выбираются две измеряемые переменные, такие, что возмущение действует на элемент схемы, находящийся между ними. Возмущение оценивается по разнице этих переменных. В системе рис. 6-1 напряжение им., пропорциональное моменту нагрузки, может быть получено на основании информации о токе якоря н скорости двигателя (рис. 6-10). Для участка схемы, включающего в себя измерительные каналы с передаточными функ-цт;ями Wm {р) н W,j2 (р), можно записать Дйм, = (Р) - (р) ±- {М - ДМ,). Если выбрать W i (э) = 1, а W (р) = Тр, то выходной сигнал будет пропорционален моменту нагрузки: Но на Тг, с которого снимается выходной сигнал второго измерительного канала, может быть предусмотрен фильтр с постоянной времени Тд.с- К тому же, практически продифференцировать напряжение Тг можно только в некоторой ограниченной полосе частот. Тогда передаточная функпля, которую можно будет реализовать во втором измерительном канале, будет иметь вид (Гд.сР+1)(+1) где т - постоянная времени, характеризуюшая замедление при дифференцировании. Компенсирующий канал не должен влиять на работу системы при управлении. Это будет достигнуто при передаточной фуыкцн первого канала в внде В результате преобразования структурной схемы рис, 6-10 можно показать, что зависимость скорости двигателя от нагрузки при разомкнутом контуре положения будет характеризоваться передаточной функцией Д(5 (р) 1 - (р) tt? 2 С) 1 iP) где W > (Р) = ftp.c /з(р) / 7- Р (Т,..р I)]. w ?(p; Рнс. 6-10 Для достиженияполной инвариантности системы к изменеиию нагрузки было бы не<ходимо, чтобы за счет звена (р) компенсировалось замедление, связанное с наличием фильтра на тахогенераторе, нендеальным дифференцированием и конечным быстродействием контура скорости: pw;jph:jp) Поскольку реализовать это невозможно, введение компенсационного капала может лишь уменьшить значение ошибки в определенной полосе частот. В а. е. передаточные коэффициенты измерительных каналов будут равны kl И Ag. Коэффициент А 1 равен передаточному коэффициенту датчика тока к,т В то же время по определению он представляет собой где Umg - базовое напряжение на выходе схемы измерения момента; оно определится как L/.we = д.у/я.б я-тб/л Коэффициент второго канала дачжен быть сделай равным где базовое зиаченне напряжения тахогенератора есть С/д..б ~ 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 |