Симметричный оптимум. Системы подчиненного управления. Объект регулирования с одним интегрирующим звеном и многими звеньями с малыми постоянными времени, страница 5

Влияние нагрузки в виде изменения момента на валу двигателя (и соответственно тока нагрузки I _c) может быть оценено по схеме оптимизированного контура скорости, рис 17.

I_C

U_ЗС

КДС

U_зс               U_ЗТ                               -  I_{c                                                                                        Uосс}

                                                                     Рис.17  Структурная схема контура регулирования скорости

Передаточная   функция контура по возмущающему воздействию

,

              

Величина   представляет собой естественный статизм системы, который в замкнутой однократноинтегрирующей  системе регулирования скорости уменьшается в    раз,   так как                              

Двукратноинтегрирующая система с обратной связью по скорости

Наиболее радикальным средством снижения статизма в системе регулирования скорости является применение двукратноинтегрирующей системы. В этом случае настройку контура производят по симметричному оптимуму, поэтому передаточная функция регулятора должна иметь вид:

   где      

(При использовании операционных усилителей для создания регуляторов скорости, для перехода от однократноинтегрирующей системы регулирования скорости к двукраноинтегрирующей достаточно в цепь обратной связи усилителя последовательно с сопротивлением R_осс включить конденсатор, емкость которого равна  ).

Передаточная функция замкнутого контура скорости, настроенного по симметричному оптимуму имеет вид

Для уменьшения перерегулирования при изменении управляющего воздействия U_ЗС в цепь задания входного сигнала водят фильтр  с постоянной времени .

                                            U_ЗС                                 

                 t₀              t                                              t

WРС(S)

WФ(s)

                                                         -        

U_осс   

Рис.18

Хотя статизм, т.е. отклонение скорости в установившемся режиме , в двукратноинтегрирующей системе отсутствует, динамическое падение скорости при набросе нагрузки примерно равно статизму в однократноинтегрирующей системе. Попытка уменьшить его путем повышения коэффициента усиления регулятора скорости  К_РС приводит к росту колебательности системы.

Невозможность снижения статического (в однократноинтегрирующей) и динамического (в двукратноинтегрирующей) падения скорости являются общим недостатком систем подчиненного управления. Действительно, коэффициент усиления регулятора (при настройке как на модульный, так и на симметричный оптимумы) обратно пропорционален коэффициенту усиления объекта управления. Таким образом, при использовании типовых настроек контуров регулирования невозможно реализовать большие коэффициенты усиления регуляторов. Это обстоятельство затрудняет применение систем подчиненного управления для ряда приводов с широким диапазоном регулирования скорости (особенно в тех случаях, когда предъявляются высокие требования к точности ее поддержания).