- •КОРРЕКЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ САУ
- •Последовательная коррекция САУ
- •• Интегральный (И) регулятор
- ••Пропорционально-дифференцирующий (ПД) регулятор
- •• Пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор
- ••Пропорционально-интегро-дифференцирующий (ПИД) регулятор
- •Способствует увеличению порядка астатизма САУ с одновременным повышением ее устойчивости, при этом может
- •Параллельная коррекция САУ
- •• Жесткие обратные связи действуют как в статическом, так и в динамическом режимах
- •Передаточная функция эквивалентного звена
- ••Если kkoc 1 , то полученное звено – неустойчивое неминимально фазовое
- •Коррекция по внешнему воздействию
- •Передаточная функция нескорректированной САУ по возмущающему воздействию
- •Синтез последовательных корректирующих устройств
- •Отсюда
- •Известно, что САУ будет иметь наилучшие показатели качества регулирования, если её ЛАЧХ на
- ••Через частоту среза с наклоном –20 дБ/дек проводится линия, это среднечастотный участок желаемой
- ••В области низких частот прямая, проходящая с наклоном –20 дБ/дек, как удобно, стыкуется
- ••Корректирующее устройство реализуется, например, на операционных усилителях
- •Параметры корректирующего устройства, содержащего три форсирующих и три инерционных звена, и его
- •Пересчет переходной характеристики проводится заново до получения перерегулирования, близкого к заданному. При этом
- •Оптимальные характеристики САУ
- •Пусть система, настроенная на ТО, замкнута инерционной обратной связью, тогда
- •Переходные характеристики САУ, настроенной на ТО y(t)
- •Одна из задач настройки системы на ТО – сделать контур регулирования астатическим. Этого
- •При замыкании САУ, настроенной на СО, безынерционной обратной связью, получим
- •Переходная характеристика САУ, настроенной на СО
- •Настройка САУ на ТО и СО применяется в многоконтурных системах электропривода с подчиненным
- •Настройка САУ на ТО и СО
- •Порядок настройки САУ на заданное время переходного процесса
- ••Расчёт и выбор эквивалентной некомпенсируемой постоянной времени
- ••Получение передаточной функции корректирующего устройства
- •Wк ( p) (T1 p 1)(Toc p 1) 2k1k2kocT2 p
- •• Расчёт характеристик скорректированного контура ЛАЧХ скорректированного контура
- •Переходная характеристика скорректированного контура
КОРРЕКЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ САУ
Если в системе не удаётся достичь желаемых показателей качества регулирования путём варьирования её параметрами, то её подвергают коррекции. Она заключается во введении в систему дополнительных звеньев, которые называются
корректирующими устройствами
Различают:
•последовательную коррекцию
•параллельную коррекцию
•комбинированную коррекцию
•коррекцию по внешнему воздействию
Последовательная коррекция САУ
Корректирующее устройство с передаточной функцией
Wк ( p)
либо вводят последовательно в контур регулирования (вариант а), либо подключают параллельно одному из звеньев нескорректированной САУ (вариант б)
g |
Wк ( p) |
W1( p) |
W2 ( p) |
y |
|
|
|||
|
|
Woc ( p) |
|
|
• б)
Wк ( p)
g |
W1 |
( p) |
W2 ( p) |
y |
|
|
|||
|
|
|
Woc ( p) |
|
Наиболее часто применяется вариант а), где в качестве корректирующих устройств применяются регуляторы
• Пропорциональный (П) регулятор
WП ( p) kП
Применяется для изменения коэффициента передачи и обеспечения требуемой статической точности САУ
• Интегральный (И) регулятор
WИ ( p) kpИ
Позволяет превратить статическую САУ в астатическую
• Фильтр (Ф)
W |
( p) |
Ф p 1 |
|
|
|||
Ф |
|
TФ p 1 |
|
В ряде случаев |
|
0
Служит для компенсацииФ некоторых постоянных времени нескорректированной САУ
•Пропорционально-дифференцирующий (ПД) регулятор
Образуется в результате параллельного соединения пропорционального и дифференцирующего звеньев
WПД ( p) Wп ( p) Wд ( p) kп kд p
k |
д |
|
kПД ПД p 1 |
|
kп |
|
p 1 |
||
|
|
|||
kп |
|
|
ПД-регулятор служит для повышения устойчивости САУ или компенсирует одну из ее постоянных времени
• Пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор
Образуется в результате параллельного соединения пропорционального и интегрирующего звеньев
W ( p) W ( p) W ( p) k |
п |
|
kи |
|||||||||
|
||||||||||||
ПИ |
|
|
п |
|
|
и |
|
|
p |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kи |
|
|
|
|
kПИ ПИ p 1 |
|
|
|||
|
|
|
kп |
|
|
|
. |
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
p |
|
p 1 |
p |
|
|
|||||||
|
|
kи |
|
|
|
|
|
|
|
•ПИ-регулятор позволяет повысить порядок астатизма САУ одновременно с повышением ее устойчивости
•Пропорционально-интегро-дифференцирующий (ПИД) регулятор
Образуется в результате параллельного соединения пропорционального, дифференцирующего и интегрирующего звеньев
W ( p) W ( p) W ( p) W ( p) k |
п |
k |
д |
p |
kи |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||
ПИД |
|
п |
|
|
|
д |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
k |
д |
p |
2 |
|
kп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
kи |
|
|
kи |
p 1 |
|
|
kПИД 1 p 1 2 p 1 |
|
|||||||||||||||||
|
|
kи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
kПИД kи |
|
|
|
|
kп |
|
|
kп2 |
|
kд |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
1,2 |
|
|
2kи |
|
|
|
4kи |
2 |
|
kи |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способствует увеличению порядка астатизма САУ с одновременным повышением ее устойчивости, при этом может произойти компенсация двух постоянных времени нескорректированной САУ
Параллельная коррекция САУ
Либо одно из звеньев нескорректированной САУ охватывается местной обратной связью (вариант а) либо корректирующее устройство подключается параллельно главной обратной связи нескорректированной САУ (вариант б)
• а)
Wк ( p)
g y
W1( p) W2 ( p)
Woc ( p)
• |
g |
|
|
|
y |
б) |
W1 |
( p) |
W2 ( p) |
||
|
|
|
|||
|
|
|
Woc ( p) |
|
|
|
|
|
Wк ( p) |
|
|
При реализации варианта а) корректирующие обратные связи могут быть
•положительными
•отрицательными
•жёсткими
•гибкими