РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ СИНТЕЗА ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ, КОРРЕКЦИЯ
ИХ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
6.1. Назначение и виды коррекции динамических свойств
систем автоматического управления
Задача синтеза систем автоматического управления (коррекция их динамических свойств) состоит в выборе структуры и параметров систем регулирования объектами, которые в соответствии с заданными техническими условиями обеспечивают наиболее рациональные характеристики по запасам устойчивости и показателям качества.
Коррекция осуществляется с помощью введения в систему специальных корректирующих звеньев с особо подобранной передаточной функцией.
Таким образом, задача синтеза включает в себя определение структуры и параметров корректирующих звеньев при известных параметрах остальных звеньев, входящих в систему, с учетом заданных технических условий.
Корректирующие звенья по способу включения можно разделить (рис.6.1):
1) на последовательные (рис.6.1, а);
2) параллельные (рис.6.1, б);
3) стоящие в обратной связи (местные или главная обратные связи) (рис.6.1, в).
Рис.6.1. Способы включения корректирующих звеньев в систему:
Wо(s) – передаточная функция основных звеньев системы;
Wк(s) – передаточная функция корректирующего звена
Действие корректирующих звеньев сводится к следующему:
1) введение в контур САУ пропорциональных воздействий либо
воздействий по производным и/или интегралам (дифференцирующие и/или интегрирующие звенья);
|
|
|
2) введение корректирующих воздействий параллельно отдельным звеньям;
3) введение корректирующих обратных связей вокруг отдельных частей системы либо в главную обратную связь системы;
4) введение корректирующих воздействий в функции внешних воздействий и их производных (управление по возмущению).
В непрерывных системах автоматического управления используется множество типов корректирующих устройств и в общем случае их структура может быть любой. Однако в теории автоматического управления выделяют типовые корректирующие звенья, которые называются регуляторами.
По принципу действия регуляторы классифицируют следующим образом:
Пропорциональные (П), имеющие передаточную функцию:
(6.1)
где kп – коэффициент усиления пропорционального регулятора.
Пропорционально-дифференцирующие (ПД):
(6.2)
где kп – коэффициент усиления пропорциональной составляющей регулятора; kд – коэффициент усиления дифференцирующей составляющей регулятора.
Пропорционально-интегрирующие (ПИ):
|
|
|
(6.3)
где kп – коэффициент усиления пропорциональной составляющей регулятора; kи – коэффициент усиления интегрирующей составляющей регулятора.
Пропорционально-интегродифференцирующие (ПИД):
(6.4)
где kп – коэффициент усиления пропорциональной составляющей регулятора; kи – коэффициент усиления интегрирующей составляющей регулятора; kд – коэффициент усиления дифференцирующей составляющей регулятора.
Приведенные выше типовые регуляторы являются идеальными, то есть не учитывающими инерционность составляющих регулятора.
С учетом инерционности регуляторов (реальные регуляторы):
Пропорциональные (П):
(6.5)
где Tп – постоянная времени пропорционального регулятора.
Пропорционально-дифференцирующие (ПД):
(6.6)
где Tпд – постоянная времени пропорционально-дифференцирующего регулятора.
Пропорционально-интегрирующие (ПИ):
(6.7)
где Tпи – постоянная времени пропорционально-интегрирующего регулятора.
Пропорционально-интегродифференцирующие (ПИД):
|
|
|
(6.8)
где Tпид – постоянная времени пропорционально-интегро-дифференцирующего регулятора.
Применение идеальных регуляторов в реальных САУ возможно, если постоянная времени применяемого регулятора достаточно мала и можно принять, что она равна нулю, в этом случае все реальные регуляторы превращаются в идеальные.
Корректирующие обратные связи делятся:
− По знаку обратной связи:
а) на отрицательные;
б) положительные.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 203; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!