ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 113
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
величины;
3.
Решение
задачи
синтеза
корректирующих
устройств
не
является
однозначным.
Одни
и
те
же
требования
можно
удовлетворить
при
помощи
различных
корректирующих
устройств.
На
практике
в
таких
случаях
выбирают
такое
корректирующее
устройство,
которое
технически
наиболее
просто
осуществимо;
4.
Вследствие
сложности
многих
современных
автоматических
систем,
являющихся
динамическими
системами
со
многими
степенями
свободы,
содержащими
кроме
постоянных
и
переменные,
а
иногда
и
распределенные
параметры.
Во
многих
случаях
нельзя
получить
точных
результатов
расчетным
путем,
поэтому
теоретический
анализ
и
расчет
обычно
имеют
целью
лишь
облегчить
выбор
рациональной
структурной
схемы
автоматической
системы.
31
Синтез
корректирующих
устройств
автоматических
систем
состоит
из
следующих
этапов:
1.
Анализа
свойств
объекта
регулирования
и
определения
его
статических
и
динамических
характеристик;
2.
Формулировки
и
обоснования
критерия
оптимальности,
условий
качества
регулирования
и
других
требований,
которым
должна
удовлетворять
автоматическая
система;
3.
Выбора
структурной
схемы
автоматической
системы
и
технических
средств
ее
реализации;
4.
Синтеза
оптимальных
динамических
характеристик
автоматической
системы;
5.
Аппроксимации
оптимального
режима,
т.
е.
выбора
желаемых
характеристик,
отвечающих
качеству
регулирования
и
простотой
технической
реализации;
6.
Определения
желаемых
динамических
характеристик
корректирующих
устройств,
обеспечивающих
требуемые
динамические
свойства
автоматической
системы
в
целом;
7.
Выбора
схемы
и
способа
технической
реализации
корректирующих
устройств;
8.
Анализа
полученной
схемы
автоматической
системы,
цель
которого
состоит
в
проверке
расчетным
или
экспериментальным
путем
соответствия
полученного
результата
требованиям
технического
задания.
Существует
три
основных
типа
корректирующих
устройств
-
последовательное,
параллельное
и
обратная
связь.
Использование
того
или
иного
типа
корректирующих
устройств
определяется
удобством
их
технической
реализации.
32
Таблица
1.
1
–
Типы
корректирующих
устройств
Последовательное
WСК=
W
К
∙W0
Параллельное
WСК=
W
К+
W
0
Обратная
связь
WСК=
W
0
1±WК∙W0
В
линейных
автоматических
системах
динамические
свойства
их
при
введении
корректирующих
устройств
различного
типа
могут
быть
сделаны
одинаковыми,
и
для
корректирующего
устройства
одного
типа
можно
подобрать
эквивалентное
корректирующее
устройство
другого
типа.
Эквивалентность
обозначает,
что
присоединение
к
системе
автоматического
регулирования
одного
или
другого
корректирующего
устройства
образует
полностью
подобные
в
динамическом
отношении
автоматические
системы.
К
основным
корректирующим
устройствам
относятся:
1.
Пассивные
корректирующие
устройства
-
это
такие
устройства,
которые
не
требуют
подвода
энергии
из
вне
автоматической
системы;
2.
Активные
корректирующие
устройства
-
это
такие
устройства,
для
нормального
функционирования
которых
требуется
подвод
энергии
от
постороннего
источника.
Последовательные
корректирующие
устройства
могут
составляться
из
различных
по
своей
физической
природе
элементов
-
электрических,
механических,
гидравлических
и
т.
д.
Звенья
последовательного
типа
особенно
удобно
применять
в
тех
случаях,
когда
в
автоматической
системе
используется
электрический
сигнал
в
виде
напряжения
постоянного
тока,
величина
которого
функционально
связана
с
сигналом
ошибки.
Наиболее
просто
такие
звенья
могут
быть
реализованы
из
электрических
R
-
,
C
-
,
L
-
элементов.
33
Электрические
последовательные
корректирующие
звенья
имеют
самое
широкое
распространение
в
системах
автоматического
регулирования,
поэтому
в
дальнейшем
они
будут
рассмотрены
в
первую
очередь.
Последовательные
корректирующие
звенья
из
R
-
,
C
-
,
L
-
элементов
часто
называют
пассивными
последовательными
корректирующими
устройствами.
Эти
звенья
оказываются
значительно
менее
удобными,
если
сигнал
представляет
собой
модулированное
напряжение
переменного
тока.
В
этом
случае
имеется
принципиальная
возможность
построения
звеньев
на
тех
же
R
-
,
C
-
,
L
-
элементах,
воздействующих
на
огибающую
модулированного
сигнала,
но
ввиду
их
сложности
и
недостатков
они
пока
почти
не
находят
применения.
При
наличии
модулированного
сигнала
и
при
необходимости
использования
звеньев
последовательного
типа
приходится
устанавливать
в
канале
переменного
тока
фазочувствительный
демодулятор.
После
выпрямления
и
фильтрации
сигнала
от
высших
гармонических
составляющих
появляется
возможность
ввести
корректирующее
звено
последовательного
типа.
Однако
такой
путь
часто
связан
с
серьезным
ухудшением
динамических
свойств
автоматической
системы
вследствие
влияния
дополнительных
постоянных
времени
фильтра,
устанавливаемого
на
выходе
демодулятора.
Существует
весьма
большое
количество
пассивных
последовательных
корректирующих
звеньев.
34
Таблица
1.
2
–
Пассивные
последовательные
корректирующие
устройства
Название
и
схема
корректирующего
устройства
Передаточная
функция
Амплитудная
частотная
характеристика
Параметры
Интегрирующее
W=
T
2
p+
1
T
1
p+
1
A=
√1+
ω2T2
2
√1+
ω2T1
2
T
1=
(
R1+
R2)
C2
T
2=
R2C2
Дифференцирующе
е
W=
G0
T
2
p+
1
T
1
p+
1
A=
G0√1+
ω2
T2
2
√1+
ω2T1
2
G0=
R2
R1+
R2
T
1=
R1C1
T
2=
R2
R1+
R2
T1
Интегро-
дифференцирующее
W=
¿
¿(
T¿¿1p+
1)
(
T
¿¿2p+
1)
(
T¿¿3p+
1)
(
T
¿¿4
p+
1)
¿¿
¿¿
A=
¿
¿
√1+
ω2
T1
2
√1+
ω2T2
2
√1+
ω2T3
2
√1+
ω2T4
2
T
1=
R1C1
T
2=
R2C2
T
3,
4=
¿
¿
T1+
aT2
2
T1∙
∙
¿
a=
R1+
R2
R2
Фазосдвигающее
W=
(
1−Tp)
(
1+
Tp)
A=
1
T=
RC
Активибратор
W=
¿
¿
T
2
p2+
1
(
T
¿¿1p+
1)
(
T¿¿2p+
1)
¿¿
A=
¿
¿
|
1−ω2T2|
√1+
ω2T1
2√1+
ω2T2
2
T=
RC
T
1=
T
(
2+
√3)
T
1=
T
(
2−√3)
35
1.
Дифференцирующие
корректирующие
звенья
подавляют
низкие
частоты
и
вносят
положительный
фазовый
сдвиг.
Подавление
низких
частот
обычно
ухудшает
показатели
работы
автоматической
системы,
снижает
общий
коэффициент
усиления
и
увеличивает
ошибки
автоматического
регулирования.
Если
восстановить
на
низких
частотах
коэффициент
усиления
введением
дополнительного
усиления,
то
такое
звено
будет
усиливать
и
высокие
частоты.
Отличие
пассивного
последовательного
дифференцирующего
корректирующего
звена
заключается
в
том,
что
на
несущей
частоте
коэффициент
усиления
должен
быть
отличным
от
нуля
подобно
тому,
как
для
частотной
характеристики
аналогичного
звена
постоянного
тока
отличен
от
нуля
коэффициент
усиления
нулевой
частоте;
2.
Интегрирующие
корректирующие
звенья
подавляют
усиление
на
высоких
частотах
и
вносят
в
некотором
интервале
частот
отрицательный
фазовый
сдвиг;
3.
Интегро-
дифференцирующие
корректирующие