Расчет систем с компенсацией ошибки по каналу управления

y1

Для этой системы, структурная схема которой изображена на рис. 4, справедливы следующие соотношения:

;

– передаточная функция по ошибке.

Можем добиться условия полной компенсации ошибки, если выбрать компенсирующую цепь с параметрами:

(1) – условие абсолютной инвариантности системы к ошибке по каналу управления.

Следящие системы реализуются астатическими. Рассмотрим пример для таких систем (рис.5).

В области высоких частот дифференцирование второго порядка в компенсирующей цепи приводит к насыщению усилителей при высоком уровне помех. Поэтому осуществляется приближенная реализация, которая дает ощутимый эффект регулирования.

Астатические системы характеризуются добротностью – передаточный коэффициент k определяется при w=1 и w=k.

Если k=10, то ошибка в 10%, так как

, система низкого качества (рис.6).

Введем компенсирующую цепь с передаточной функцией

. Такой цепью может служить тахогенератор, если

вход механический. Реализация системы с малой добротностью

проста.

Пусть , из условия (1) получим .

Тогда, имея систему с астатизмом 1-го порядка, получим систему с

астатизмом второго порядка (рис.7).

Всегда Y отстает от управляющего сигнала; введя , уменьшаем ошибку. Компенсирующая цепь не влияет на устойчивость.

Как правило, компенсирующее звено должно обладать дифференцирующими свойствами и реализовываться с использованием активных элементов. Точное выполнение условия абсолютной инвариантности невозможно в виду технической нецелесообразности получения производной выше второго порядка (в контур регулирования вводится высокий уровень помех, возрастает сложность компенсирующего устройства) и инерционности реальных технических устройств. Количество апериодических звеньев в компенсирующем устройстве проектируют равным числу элементарных форсирующих звеньев. Постоянные времени апериодических звеньев рассчитывают по условию работы звеньев в существенной области частот, т.е.

, .

Принцип построения многоконтурной САУ с каскадным включением регуляторов называют принципом подчинённого регулирования.

Синтез САУ подчинённого регулирования с двумя и более контурами проводится путём последовательной оптимизации контуров, начиная с внутреннего.

Дата добавления: 2015-07-14