Исследование моделей ДСАУ в плоскости "w". Способы повышения качества обработки информации в ДСАУ, страница 4

Метод ВХ базируется на использовании "типовых (желаемых)- вещественных частотных характеристик"Р_ж (ω) замкнутой эталонной модели САУ при подаче на её вход " 1(t). Вид (форма) и параметры P_ж (ω) выбираются по специальным номограммам основных показателей качества замкнутой эталонной модели САУ (перерегулирование σ%, время переходного процесса t_p , значения ошибок по скорости С₁ и ускорению С₂). С помощью номограмм и таблиц находят ПФ разомкнутой эталонной модели   и Р_ж (ω). Далее регулятор синтезируется так же, как в методе ДС.

Различия методов состоят в следующем.Синтезируются системы с астатизмом в разомкнутом состоянии от нулевого до второго порядка (и даже третьего порядка [3*]) по методу ДС и только первого порядка по методу ВХ. По методу ДС предложено шесть основных типовых структур  эталонной модели с полиномами  нулевого или первого порядка и  от второго до четвертого порядков. В дополнительных структурах порядок  может быть существенно большим.

По методу ВХ предложено четыре основных типовых структур эталонной модели с полиномами первого или второго порядков и  от третьего до пятого порядков. Возможность увеличения порядка  в этом случае не обсуждается.

Эталонные модели обязательно имеют перерегулирование, поскольку любой из методик предусмотрено наличие экстремума модуля амплитудно-частотной характеристики  замкнутой системы.

В инженерной практике управления ЭМС широко применяют принципы их построения как систем подчиненного регулирования (управления) (СПР, СПУ), предложенные в 50 -е годы XX в. немецким ученым Кесслером (Kessler C)[6*, 7*]⁴⁾.

В СПУ модель объекта управления (ОУ) должна представляться в виде двух, трех последовательно соединенных структур, каждая из которых имеет свой регулятор Р1, Р2 и Р3. Если такое представление структуры САУ невозможно, то принцип "подчиненного управления" не применим. Управление каждого замкнутого внутреннего контура регулирования подчинено внешнему для него регулятору. Следовательно, самым быстродействующим должен быть внутренний контур с регулятором Р1 (контур управления током - моментом двигателя), затем Р2 - регулятор скорости и Р3 - регулятор положения. Обычно используют одну из типовых настроек регуляторов: на "модульный оптимум" (МО) (в оригинале "Betrags - Optimum"(нем.)), "симметричный оптимум" (СО) (Das symmetrische Optimum") и "улучшенный симметричный оптимум " (УСО).

Применив базовую "малую постоянную времени" , Кесслер смог рассчитать типовые (стандартные ) динамические характеристики СПУ в относительных единицах времени  и предложить  эти неизменные настройки проектировщикам и наладчикам  ЭМС. Более 50 лет в инженерной практике используются эти настройки регуляторов без особых попыток их изменения, хотя имеются и иные рекомендации.

Недостатками СПУ при стандартных настройках, по нашему мнению, являются.

1. Настройка регуляторов на МО требует сведение модели объекта любой сложности к звену первого порядка с ПФ вида , что обеспечивает далеко не лучшее быстродействие такой СПУ. Это условие порождает также необходимость компенсации нулей и полюсов с большими постоянными времени. Такая компенсация в контуре управления током приводит к недопустимым динамическим перегрузкам двигателя. Поэтому на входе РТ включают "задатчик интенсивности", т.е. интегратор с ПФ вида . Но в этом случае динамика контура тока будет совсем иной, чем при настройке на МО. Свести такую структуру к  в контуре регулирования скорости сложно.

2. Выбор настроек регуляторов на СО ни чем не оправдан, кроме простоты решения  уравнения 3 порядка, соответствующего полиному знаменателя модели ЭМС с такой настройкой. Но сегодня такой довод примитивен. Таким образом, существующие типовые настройки регуляторов СПУ, сегодня, как рекомендуемые при синтезе ЭМС, не следует рассматривать.