Эффект положительной обратной связи при повышении динамической точности(сравнение эффектов коррекции ПОС и ОСС)
Рассмотрим эффект действия положительной обратной связи на примере следящей системы второго порядка с корректирующей связью по скорости выходной координаты, измеряемой датчиком скорости, установленном на выходном звене системы управления( Рис.3.70).
Пусть передаточная функция прямого канала структуры, соответствует системе второго порядка :
.
Передаточная функция обратной связи :
Замыкание контура положительной обратной связи дает передаточную функцию:
;
где
Исследуем эффект такой связи в системе управления.
Рассмотрим влияние коэффициента положительной обратной связи на вид и параметры передаточной функции разомкнутого внешнего контура системы.
Допустим, что коэффициента обратной связи возрастает при выполнении условия 
Выражение для ПФ замкнутого контура показывает, что коэффициент передачи увеличивается. Одновременно с ним увеличивается постоянная времени Т . Частота среза разомкнутой системы сначала растет, а затем сохраняется неизменной. Запас устойчивости уменьшается. Таким образом применение положительной обратной связи дает эффект увеличения «области усиления» разомкнутого контура в области низких частот, что, уменьшает динамическую ошибку от входного воздействии. При этом уменьшается запас устойчивости системы ( Рис.3.71.а)
.Критическая настройка связи , 
.
Передаточная функция разомкнутого контура приобретает вид:
|
|
|
, а передаточная функция замкнутой следящей системы представляется в виде консервативного звена. Система находится на границе устойчивости (Рис.3.71. б)
3.При выполнении условия 
, в разомкнутом контуре возникает правый полюс. Правило «переходов» указывает на неустойчивость замкнутой системы (Рис.3.72).
Таким образом, реальные возможности повышения точности относительно входного воздействия (коррекция характеристик в области низких частот) с помощью положительной обратной связи ограничены допустимым уменьшением запаса устойчивости и ухудшением качества переходного процесса.
Противоположность эффектов действия ПОС и ООС может быть использована для решения задач коррекции системы при их совместном применении, например, в системах, работающих на подвижном основании.
Так, для увеличения «области усиления» внутреннего контура, образованного связью от гироскопического ДУС, можно применить дополнительную положительную обратную связь( Рис.3.81 а. б).
Преимущество такого решения в том, что увеличение области усиления, контура ООС необходимое для повышения точности гиростабилизации, достигается «структурным способом», - без введения устройства коррекции в прямой канал системы.
|
|
|
Идея совместного применения эффектов ООС и ПОС реализована в так называемых следящих системах, в которых основная отрицательная обратная связь является «неединичной». Он используется в таких системах, которые замкнуты отрицательной обратной связью по выходной координате с помощью реального датчика ( связь является материальной), в отличие от систем автоматического сопровождения (САС).
Введем в канал основной отрицательной обратной связи по выходной координате корректирующий фильтр, (Рис.3.74), с передаточной функцией :
.
Преобразуем структуру данной системы к структуре эквивалентной следящей системы (с единичной обратной связью) (Рис 3.75). Получаем:
Согласно данному выражению такая обратная связь, кроме канала основной единичной отрицательной обратной связи, содержит еще два параллельных канала, реализующих связи по скорости, одна из которых является отрицательной а , другая - положительной. С помощью изменения параметров такого фильтра коррекции можно формировать желаемую динамику такой следящей системы. Практическая ценность технического решения – в простоте реализации схемы коррекции (не требуется применения датчика).
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 325; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!