Системы автоматической стабилизации того или иного технологического параметра. Системы автоматического регулирования с запаздыванием, страница 14

Задача выбора корректирующих устройств по заданной желаемой ЛАХ  не решается однозначно и во многом является творческой, поскольку одни и те же  могут быть обеспечены различными корректирующими устройствами. Однако с точки зрения практической система с различными корректирующими устройствами, обеспечивающими одинаковую ЛАХ, имеет различную чувствительность к внутренним сигналам помех и нелинейностям элементов системы, а также к отклонениям ее параметров.

Наиболее просто определяются структура и параметры передаточной функции последовательно включенного корректирующего устройства:

.

При этом не следует забывать, что точные ЛАХ всегда представляют собой плавные кривые и не имеют излома. Поэтому при сложном виде асимптотической ЛАХ корректирующего устройства нет необходимости стремиться реализовать ее в точности. Может оказаться целесообразным предварительно упростить ЛАХ, уменьшив число ее изломов, т.е. заменив несколько идущих подряд коротких асимптот более длинными асимптотами, осредняющими ЛАХ корректирующего устройства.

Рассмотрим возможные случаи расположения ЛАХ нескорректированной  и желаемой  систем.

Первый случай взаимного расположения  и ,когда (рис.19).

Рис. 19. Логарифмические частотные характеристики  и  для случая

Здесь возможно применение последовательных корректирующих цепочек: интегрирующих одинарных и двойных цепочек, а также смешанных интегрирующих-интегродифференцирующих цепочек. Это позволит повысить добротность системы при сохранении полосы пропускания. В системах, скорректированных с помощью одинарных и двойных интегрирующих цепочек, частота среза скорректированной системы может располагаться только левее сопрягающей частоты, соответствующей наибольшей по величине постоянной времени системы, т.е. динамические свойства системы при такой коррекции ограничивает наибольшая постоянная времени исходной системы.

При наличии помех в сигнале на входе корректирующих устройств использующих одинарные и двойные интегрирующие цепочки, необходимо проверить действие помехи на элементы системы и, если требуется, выбрать фильтр.

При наличии помех во входном и других сигналах необходимо проверить достаточность линейных зон характеристик элементов системы и, если оказывается необходимым, принять дополнительные меры по их согласованию.

Заметим, что системы с последовательными двойными интегрирующими цепочками оказываются чувствительными к наличию нелинейностей. И поэтому необходимо исследовать влияние нелинейностей на динамические свойства системы, особенно на устойчивость при больших или малых входных сигналах системы. В системах малой мощности предпочтительнее применение последовательных корректирующих устройств как более простых. В системах средней и большой мощности целесообразно применить корректирующие отрицательные обратные связи. Если корректирующая обратная связь является глубокой [6,7] в диапазоне частот в районе , то ЛЧХ скорректированной системы целиком определяются ЛЧХ корректирующей отрицательной обратной связи.

Корректирующая обратная связь может быть введена по любой координате системы или по нескольким координатам одновременно. Например, в системе стабилизации скорости вращения мельницы возможны следующие варианты включения, показанные на рис. 20.

Так как изменение параметров элементов системы, охваченных отрицательной обратной связью, в той полосе частот, где отрицательная обратная связь является глубокой, сказывается на ЛАХ скорректированной системы значительно меньше, чем изменение параметров элементов системы, не охваченных обратной связью, то целесообразно, чтобы корректирующая обратная связь охватывала возможно большее число элементов системы. Поэтому рекомендуется начинать рассмотрение с отрицательной обратной связи, охватывающей наибольшее число элементов системы. Оговоримся, что в рамках курсовой работы необходимо ограничиться введением лишь одной отрицательной корректирующей обратной связи. Дополнительные соображения по способам включения корректирующих обратных связей приводятся в литературе [5- б].