Задача синтеза систем автоматического управления. Основные понятия и определения. Требования к электромеханической системе, страница 7

,   ,

.

Если , что всегда в основном, то:

,   откуда   .

Параллельная коррекция применяется реже, так как выходной сигнал корректирующего звена должен подключаться к сравнительно мощным частям системы (а это не всегда удобно). Но и в этом случае коррекция может быть пересчитана:

,   .

При последовательной коррекции введение производной от рассогласования увеличивает запас устойчивости и улучшает качество переходного процесса. При введении интеграла и производной от рассогласования обеспечивается астатизм и одновременно сохраняются устойчивость и качество переходной характеристики.

ЗАМЕЧАНИЕ. При выборе типа коррекции, месте расположения корректирующего устройства следует провести специальный расчет влияния вариации параметров и помех на точность  системы. Данный расчет выполняется с использованием аппарата теории чувствительности (функций чувствительности). И позволяет наиболее эффективно решить задачу синтеза системы.

Средства, с помощью которых осуществляется коррекция в электромеханических системах

1.  Пассивные корректирующие цепи. На базе элементов R-C и R-L-C.

Простота, дешевизна. Недостаток: Все они диссипативные (в них происходит рассеивание энергии в виде тепла). А так как включается коррекция последовательно на входе (где слабые сигналы), то это вносит некоторые неудобства.

2.  Активные корректирующие цепи - применяются чаще. Это совокупность R-C и R-L-C - цепей с операционными усилителями. Данные корректирующие устройства применяются в цепях постоянного тока (без несущей частоты), и, кроме того, такая коррекция может применяться в цепях переменного тока при наличии несущей частоты.

3.  Тахогенераторы. (Или иные датчики скорости). Вход - угол, выходной сигнал - напряжение. В целом - идеальное дифференцирующее звено. Дает на любой частоте опережение на 90^о.

4.  Вибрация - одно из средств коррекции. Применяется в нелинейных системах (например, при наличии сухого трения, при наличии зазоров).

Примечание: Про корректирующую обратную связь.

Обратная связь в целях коррекции имеет большое преимущество, потому что ее входной сигнал берется с мощной части системы. Значит, факт рассеяния энергии не является недостатком для пассивной коррекции. Поэтому, пассивная коррекция в цепи обратной связи может применяться без ограничения. Недостаток коррекции в обратной связи - значительные расчеты.

Методы расчета коррекции (методы синтеза САУ)

Как было отмечено ранее, придание необходимых динамических и статических свойств системам автоматического управления решается путем создания (расчета, синтеза) специального управляющего устройства, называемого корректирующим. Уже при постановке задачи синтеза САУ было дано понятие об основных принципах, положенных в основу звеньев коррекции, и способах их построения.

Вся совокупность методов синтеза систем может быть сгруппирована  следующим образом:

1.  Корневые методы. В основу положена зависимость требуемых свойств системы от расположения корней ее характеристического уравнения. К этой группе методов относятся:

·  Синтез по преобладающим (детерминированным корням);

·  Метод корневых годографов;

·  Метод стандартных передаточных функций;

·  Метод типовых характеристических уравнений;

·  Синтез с помощью стандартных временных характеристик.

2.  Частотные методы. Основаны на использовании амплитудно-фазовых частотных характеристик проектируемой системы:

·  Метод синтеза с помощью АФЧХ разомкнутой системы;

·  Метод разделения частотных характеристик.

3.  Логарифмические методы синтеза:

·  Синтез с помощью типовых ЛАХ;

·  Синтез с использованием запретных зон;

4.  Динамический синтез систем подчиненного управления.

5.  Методы синтеза по минимуму интегральной оценки качества.