Операционные усилители совместно с решающими цепями обладают рядом достоинств, к которым относятся высокая точность реализации любых желаемых передаточных функций физически реализуемых корректирующих устройств, простота расчета их параметров, удобство наладки регуляторов в системе, малая мощность управления.
Современные электроприводы подчиненного регулирования имеют несколько последовательно включенных регуляторов, каждый из которых предназначен для регулирования соответствующей координаты своего контура. Для таких систем выбор структуры регулятора к его параметров сначала производят для внутреннего контура, а синтез системы ведут, исходя из критериев настройки на модульный (МО) или симметричный (СО) оптимумы /4-8, 10, 22-24, 57/. При этом следует внимательно относиться к выбору параметров регулятора внешнего контура, так как настройка на МО может не обеспечить заданной статической точности системы, а настройка на СО не всегда удовлетворяет заданным динамическим показателям.
В первом случае необходимо отступить от стандартной настройки и выбрать коэффициент усиления контура регулирования, а возможно и структуру регулятора, исходя из заданной статической точности. При этом полученные динамические показатели должны быть не хуже заданных. Во втором случае следует поставить на вход регулятора фильтр, параметры которого можно выбрать согласно рекомендациям /6, 7, 23/.
Расчет корректирующего устройства должен заканчиваться выбором всех его элементов.
I6 PAСЧET ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА
Переходные характеристики системы определяют относительно типовых задающих и возмущающих воздействий. Они могут быть найдены несколькими методами:
1) классическим;
2) операторным;
3) методом вещественных частотных характеристик;
4) методом электронного моделирования системы;
9) решением дифференциальных уравнений на ЭВМ.
Первый метод предполагает аналитическое решение дифференциального уравнения системы при известных начальных условиях /46/. Трудности использования этого метода возникают при решении уравнения третьего и более высокого порядка.
Сущность операторного метода состоит в преобразовании исходного уравнения в уравнение по Лапласу, затем из полученного уравнения определяют по Лапласу изображение искомой функции времени и находят оригинал последнего выражения о помощью обратного преобразования Лапласа. Если изображение является дробно-рациональной функцией, то оригинал определяет с помощью разложения Хевисайда или по таблицам обратных преобразований Лапласа /38, 40, 4l/.
Метод вещественных частотных характеристик основан на зависимости между переходной характеристикой устойчивой системы и её вещественной частотной характеристикой относительно внешнего воздействия /38, 40, 41/. Этот метод является приближенным, и погрешность его тем больше, чем сложнее форма вещественной частотной характеристики. Однако его наиболее часто применяют в инженерной практике, так как он позволят быстро получить результаты, приближенно оценивающие качество регулирования. Следует отметить, что аппроксимацию вещественной характеристики производят трапециями, треугольниками или отрезками прямых, и для каждого типа аппроксимации приводятся в литературе свои таблицы.
Более точные результаты по оценке качества регулирования могут быть получены с помощью электронной модели системы на аналоговой вычислительной машине. Необходимый материал по вопросам моделирования систем электропривода изложен в /10, 47/.
При моделировании системы следует иметь в виду:
а) аналоговую модель системы целесообразней отроить на основе её структурной схемы;
б) в электронной модели системы имеется возможность учета нелинейности элементов, влияния малых постоянных времени и пренебрегаемых связей;
в) в случае отклонения переходного процесса от требуемого подстройку параметров регуляторов начинают с внутреннего контура только после проверки адекватности моделей отдельных звеньев системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.