Линейный анализ систем управления. Исследование элементов линейной системы управления. Пакет Control Toolbox и его использование для расчета систем управления, страница 12

В некоторых случаях для выбора последовательного корректирующего звена используется дополнительные устройства усиления или усилительные звенья.

Синтез астатических систем управления при использовании последовательного корректирующего устройства.

Желаемая характеристика при синтезе астатической системы 1-го порядка содержит интегрирующее звено.

 При выборе желательной характеристики учитывают интегрирующую составляющую на низких частотах.

Выбор передаточной функции параллельного корректирующего звена.

При параллельном методе коррекции корректирующее звено выбирается по возможным вариантам цепи обратной связи.

Рассмотрим преобразование структурной схемы:

 

Условие, при котором обеспечивается устойчивость замкнутой динамической системы и динамическая система обладает желаемыми характеристиками.

Устойчивость замкнутой системы обеспечивается при следующих необходимых и достаточных условиях:

1) передаточная функция замкнутой системы с отрицательной единичной обратной связью должна быть устойчивой и не содержать корней с положительной вещественной частью.

 

 Для устойчивости замкнутой системы разомкнутая система может быть устойчивой, либо неустойчивой, но для нее должны выполняться условия Найквиста, устойчивого в замкнутом состоянии.

2) передаточная функция второго элемента

  

должна обладать устойчивостью в разомкнутом состоянии и не содержать нулевых корней или корней с нулевой вещественной частью.

3) Потребуем чтобы полоса пропускания разомкнутого первого контура была больше, чем полоса пропускания второго звена  

   

В этом случае полоса пропускания всей системы не будет превышать полосу пропускания звена

Кроме этого в полосе пропускания неизменяемой части с корректирующим звеном справедливы следующие асимптотические неравенства:

если

Выбор параметров корректирующего звена в цепи обратной связи.

Рассмотрим передаточную функцию замкнутой системы для типовых корректирующих звеньев.

 

1) управляемость замкнутой системы характеризуется передаточным коэффициентом  и чем он больше, тем лучше.

2) быстродействие системы зависит от постоянной времени  и чем она меньше, тем лучше по быстродействию переходный процесс.

Второй вариант коррекции предусматривает обратные связи по перемещению, скорости и ускорению:

 

При выборе параметров корректирующего звена в цепи обратной связи необходимо обосновать передаточную функцию корректирующего звена и алгоритм управления.

Следует выбрать соотношение между постоянной времени корректирующего звена и коэффициентом усиления.

На основе требований к характеристикам переходного процесса обосновывается форма корректирующего звена в первой или во второй степени.

Коррекция технической системы звеньями в цепи прямой и обратной связи.

При выборе корректирующего звена в цепи обратной связи необходимо обеспечить устойчивость по стандартным запасам амплитуды и фазы замкнутого контура с единичной обратной связью.

Проблема коррекции в цепи обратной связи определяется следующим фактором:

передаточная функция разомкнутой системы  должна обладать требуемыми запасами устойчивости и удовлетворять критерию минимальной фазы.

 Для решения данной проблемы используют смешанный вариант коррекции в цепи прямой и обратной связи.

В этом случае синтез автоматической системы выполняется последовательным решением двух задач:

1) синтез корректирующего звена в цепи обратной связи ( ).

2) выбор

    

Методы наращивания устойчивых контуров.

Система управления самолетом рассматривается как многоконтурная система. В общей структуре определяют 3 изолированных контура:

1) Контур продольного движения.

 

2) Контур движения рыскания и бокового движения.

3) Боковое движение с управляемым креном.

Каждый контур управления изолированным движением самолета включает ядро СУ и внешний контур.

Бок.дальность

Формирование контуров управления изолированной формой движения.