32. Частные задачи, решаемые при создании эффективных (качественных) систем регулирования. Корректирующие устройства. Стабилизация путем последовательной и параллельной коррекции.
Корректирующие устройства.
Наиболее действенный способ обеспечения нужных динамических свойств системы является введение в нее дополнительного элемента, который исправляет (корректирует) свойства исходной системы. Это корректирующий элемент.
Корректирующее устройство – функциональный элемент системы, обеспечивающий нужные динамические свойства этой системе, а также ее устойчивое и качественное функционирование.
Стабилизация путем последовательной коррекци.
Корректирующее устройство можно включать в прямую цепь системы последовательно (за элементом сравнения). Регуляторы тоже корректирующие устройства.
Пример:
Пусть объект регулирования - три последовательно включенных инерционных звена. Корректирующее устройство – пропорциональный регулятор.
W
ky
(p)= Wp n-
(p)=Kp
Wpc (p)=W0(p)Wky(p) – комплексная частотная характеристика
Wpc (jω)=KpA0(ω)ej𝛗0(ω)=Apc(ω)ej𝛗pc(ω)
Apc(ω)= KpA0(ω)
𝛗pc(ω)= 𝛗0(ω)
И
нтегральный
регулятор:
Wky(p)=1/jTuP=-j/TuP=0-j/TuP
TuP=
0=
A(ω)=1/TuP
Стабилизация путем параллельной коррекции.
W1(p)=Kp
Wky(p)=1/TuP
Wэкв(p)= Kp+1/TuP=(TuP*Kp+1)/TuP
33. Частные задачи, решаемые при создании эффективных (качественных) систем регулирования. Стабилизация путем использования местных обратных связей. Жесткие и гибкие обратные связи
О
хват
участка корректирующей обратной связью.
Многообразие корректирующих устройств и их влияние на схему безгранично.
КУ:
с жесткой ОС
с гибкой ОС
Жесткая ОС как в динамическом, так и в статическом режиме.
Wky (p)=KTp/(Tp+1)-2
Wky (p)=K
Гибкие обратные связи оказывают влияние только в динамике.
Пример:
W1 (p)=1/Tp
Wky (p)=K
W экв=W1(p)/(1+W1(P) Wky (p))=1/(Tp(k+1/Tp))=1/(Tp+k)
K*=11/k
T*=T/K
34. Этапы (работы) предшествующие синтезу системы регулирования. Два варианта постановки задачи синтеза системы регулирования. Синтез систем по минимуму интегральной оценки. Синтез системы по желаемой передаточной функции замкнутой системы.
Синтезу системы предшествуют, по крайней мере, следующие работы:
Исследование объекта регулирования с целью определения его динамических свойств и условий использования (эксплуатации). Динамические свойства объекта определяются теоретически, экспериментально либо в сочетании. Динамические свойства фиксируются в виде математических моделей (передаточной функции, частотной характеристики). При анализе условий использования объекта выявляются действующие на него возмущающие и стабилизирующие его параметры.
Составление требований качества регулирования. Требования определяются назначением объекта управления, а так же опытом проектирования и эксплуатации систем регулирования такого же класса, при этом верхний предел, т.е. оптимальные показатели качества далеко не всегда достижимы.
Выбираются основные элементы системы (датчиков регулируемых величин, элемента сравнения, усилителей и исполнительных устройств, а так же определение их динамических свойств).
В настоящее время в ТАУ разработано большое число методов синтеза, это объясняется разнообразием исходных данных и требованиями к системам. При синтезе непрерывной системы регулирования, как правило, основные её структуры уже заданны. В этом случае характерны 2 варианта постановки задачи синтеза:
Допускается только выбор некоторых параметров системы (коэффициента усиления регулятора и постоянных времени корректирующих устройств). Такой синтез называется параметрическим синтезом. Этот вариант синтеза характерен для уже действующих систем регулирования.
Допускается уточнение структуры систем, а именно, выбор местных обратных связей, выбор элементов, которые обеспечивают астатизм системы, выбор типов корректирующих устройств и их параметров (структурный синтез).
Синтез систем по минимуму интегральной оценки. Выбор параметров системы регулирования при заданной структуре системы достаточно часто выполняется с помощью интегральных оценок качества переходных процессов. Постановка задач синтеза сводится к следующему: структура системы и все передаточные функции известны некоторые параметры системы. Как правило, коэффициент усиления и постоянные времени корректирующего устройства можно изменять, остальные параметры системы заданны и постоянны, в частности передаточная функция объекта управления. Необходимо отыскать такие значения изменяемых параметров, при которых интегральная оценка принимает минимальное значение при отработке единичного ступенчатого задающего воздействия в следующих системах и возмущающих воздействий в системе стабилизации.
Синтез системы по желаемой передаточной функции замкнутой системы.
-
избавление от инерционности
За счёт такого регулятора мы компенсируем инерционность объекта.
