ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 112
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
звенья
подавляют
усиление
в
некотором
интервале
средних
частот,
а
вносимый
фазовый
сдвиг
вначале
отрицателен,
а
затем
с
ростом
частоты
становится
нулевым
на
частоте
среза.
При
дальнейшем
росте
частоты
фазовый
сдвиг
становится
положительным;
4.
Фазосдвигающие
корректирующие
устройства
вносят
отрицательный
фазовый
сдвиг
при
равенстве
единице
модуля
частотной
передаточной
функции,
что
соответствует
прохождению
гармонического
сигнала
любой
частоты
без
изменения
его
амплитуды;
5.
Антивибраторы
по
своим
свойствам
противоположны
консервативному
звену
и
на
некоторой
частоте
имеют
модуль
коэффициента
усиления,
равный
нулю.
Последовательные
корректирующие
устройства
могут
быть
построены
на
механических
элементах
-
на
пружинах
и
демпферах.
В
таблице
изображены
три
основных
пассивных
звена:
интегрирующее,
дифференцирующее
и
интегро-
дифференцирующее.
36
Интегрирующие
корректирующие
устройства
осуществляют
повышение
порядка
астатизма
автоматической
системы.
С
точки
зрения
уменьшения
уровня
шумовых
помех
автоматическую
систему
целесообразно
корректировать
интегрирующим
контуром,
который,
позволяет
увеличивать
коэффициент
усиления
автоматической
системы,
не
увеличивая
ее
частоты
среза.
С
помощью
интегрирующего
контура
целесообразно
осуществлять
коррекцию
также
тех
автоматических
систем,
от
которых
требуется
большой
коэффициент
усиления
(
высокая
динамическая
точность)
и
используются
для
устранения
установившихся
ошибок
в
различных
типовых
режимах:
в
неподвижном
положении,
при
движении
с
постоянной
скоростью,
при
движении
с
постоянным
ускорением
и
т.
д.
Формально
это
сводится
к
тому,
чтобы
сделать
равным
нулю
первые
коэффициенты
ошибки
автоматической
системы.
Физически
повышение
порядка
астатизма
осуществляется
за
счет
введения
в
канал
регулирования
интегрирующих
звеньев.
Рисунок
1.
14
–
Добавление
интегрирующего
контура
в
САУ
Результирующая
передаточная
функция
разомкнутой
системы
будет
иметь
дополнительный
множитель
р
в
знаменателе:
W0(
p)
=
kW
(
p)
p
37
Повышение
порядка
астатизма
неблагоприятно
сказывается
на
устойчивости
автоматической
системы.
Поэтому
одновременно
с
повышением
порядка
астатизма
в
автоматической
системе
приходится
использовать
дополнительные
корректирующие
устройства,
повышающие
запас
устойчивости.
Дифференцирующие
корректирующие
устройства
повышают
порядок
астатизма
автоматической
системы
без
заметного
или
недопустимого
ухудшения
запаса
устойчивости.
При
коррекции
автоматических
систем
с
помощью
последовательных
дифференцирующих
устройств
с
увеличением
коэффициента
усиления
системы
увеличивается
и
частота
среза.
При
отсутствии
помех,
действующих
на
вход
системы,
это
способствует
улучшению
показателей
качества
системы:
с
увеличением
коэффициента
усиления
системы
уменьшается
установившаяся
ошибка,
а
увеличение
частоты
среза
приводит
к
уменьшению
времени
регулирования.
Однако
если
вместе
с
задающим
воздействием
на
систему
поступают
помехи,
то
дифференцирующий
контур,
как
правило,
не
дает
желаемых
результатов.
В
этом
случае
система
должна
удовлетворительно
про
пускать
сигнал
и
наиболее
эффективно
подавлять
помехи.
Задающее
воздействие
обычно
представляет
собой
медленно
изменяющуюся
функцию
времени
и
поэтому
eгo
частотный
спектр
является
узким,
расположенным
в
области
низких
частот.
Помехи
же
изменяются
быстрее
во
времени,
поэтому
имеют
более
высокочастотный
спектр,
чем
задающее
воздействие.
Следовательно,
для
получения
минимальных
ошибок
при
наличии
помех
система
должна
иметь
узкую
полосу
пропускания
в
области
низких
частот
(
малую
частоту
среза)
и
возможно
большой
коэффициент
усиления.
38
Рисунок
1.
14
–
Коррекция
САУ
с
помощью
последовательных
дифференцирующих
устройств
Передаточная
функция
изодромного
устройства
может
быть
представлена
в
виде:
W0(
p)
=
k(
1+
Tp)
W
(
p)
p
Следует
заметить,
что
введение
изодромного
устройства
с
большой
постоянной
времени
Т
образует
систему,
динамические
качества
которой
могут
оказаться
сравнительно
низкими.
Это
объясняется
тем,
что
введение
такого
устройства
улучшает
вид
амплитудной
характеристики
только
в
низкочастотной
области.
В
результате
коэффициенты
ошибки,
следующие
за
тем
коэффициентом,
который
обращается
в
нуль,
могут
не
только
не
уменьшиться,
но
и
возрасти.
Для
дальнейшего
повышения
порядка
астатизма
автоматической
системы
могут
применяться
не
один,
а
два,
три
и
более
изодромных
устройств.
В
этом
случае
можно
полусить
повышение
порядка
астатизма
на
один,
два,
три
и
более
в
зависимости
от
необходимости.
Недостатки
последовательных
корректирующих
устройств:
-
недостаточная
эффективность
работы;
39
-
дифференцирующие
RC-
цепочки
чувствительны
к
помехам.
Параллельные
корректирующие
устройства
удобно
применять
в
тех
случаях,
когда
необходимо
осуществить
сложный
закон
автоматического
регулирования
с
введением
интегралов
и
производных
от
сигнала
ошибки.
Введение
производных
и
интегралов
в
закон
автоматического
регулирования
предназначается
для
улучшения
динамических
качеств
автоматической
системы.
Введение
интегралов
преследует
цель
снижения
установившейся
ошибки.
Введение
производных
преследует
обычно
цель
обеспечения
устойчивости.
В
этом
случае
используются
звенья
дифференцирующего
типа,
включаемые
параллельно
основной
цепи.
Рисунок
1.
15
–
Параллельные
корректирующие
устройства
На
рисунке
1.
15
дифференцирующие
звенья
изображены
идеальными.
Более
вероятно,
что
они
будут
представлять
собой
реальные
дифференцирующие
звенья.
Порядок
операций
для
определения
передаточной
функции
параллельного
корректирующего
устройства:
-
строится
ЛАЧХ
той
части
автоматической
системы,
схема
и
параметры
которой
предполагается
заданными;
-
строится
желаемая
ЛАЧХ
автоматической
системы;
-
строится
ЛАЧХ
корректирующего
устройства
и
изменяемой
части
автоматической
системы;
40
-
уточняется
функциональная
схема
автоматической
системы
и
корректирующих
устройств;
-
проверяется
эффективность
работы
модернизированной
автоматической
системы.
Преимущества
параллельных
корректирующих
устройств:
-
динамические
свойства
автоматической
системы
мало
зависят
от
изменения
характеристик
отдельных
звеньев;
-
малое
влияние
помех
на
качество
работы
автоматической
системы;
-
высокая
эффективность
работы
корректирующих
устройств.
Недостатки
параллельных
корректирующих
устройств:
-
дорогие
и
громоздкие
элементы;
-
высокие
коэффициенты
усиления.
Заметим,
что
введение
параллельных
корректирующих
звеньев,
представляющих
собой
интеграторы,
соответствует
поднятию
нижних
частот.
Введение
параллельных
корректирующих
звеньев,
представляющих
собой
дифференциаторы,
соответствует
поднятию
верхних
частот.
Обратная
связь
находит
наиболее
широкое
применение
вследствие
простоты
технической
реализации.
Это
объясняется
тем
обстоятельством,
что
на
вход
обратной
связи
поступает
сигнал
сравнительно
высокого
уровня,
часто
даже
непосредственно
с
выхода
автоматической
системы,
промежуточного
серводвигателя
или
выходного
каскада
усиления.
Другое
не
менее
важное
обстоятельство
заключается
в
том,
что
корректирующие