Оглавление:
Общие соображения
- Общие соображения Проблема обеспечения необходимых свойств систем линейной автоматизации очень сложна. Среди них вы можете специально выбрать следующие конкретные задачи: Обеспечение стабильности (стабилизация). Увеличенный запас устойчивости (затухание), улучшенная точность регулирования в установившемся режиме (уменьшены или устранены статические ошибки при воспроизведении основного набора, уменьшены или устранены эффекты определенных помех), улучшены переходные процессы (увеличена скорость) Максимальное воспроизведение динамических ошибок от воздействия воспроизведения и возмущения).
Некоторые конкретные проблемы могут быть решены вместе, или они могут быть противоречивыми. В зависимости от назначения системы и требований, предъявляемых к ней, некоторые задачи являются основополагающими, а другие остаются на заднем плане или удаляются. Система автоматического управления должна быть устойчивой.
Однако запас устойчивости системы стабилизации (заданное значение, которое является постоянным или редко изменяется), может быть значительно меньше, чем система слежения (заданное значение, которое изменяется непрерывно или часто). Людмила Фирмаль
Если контролируемые параметры почти определены или могут измениться во время работы системы, требуется более стабильный запас, чем параметры, которые установлены правильно и не изменены. Система стабилизации максимизирует или, по крайней мере, уменьшает воздействие помех по мере необходимости. Кроме того, система слежения обеспечивает максимально возможную или требуемую скорость, уменьшая как статические, так и динамические ошибки при воспроизведении мастер-действий. Требования к рабочим характеристикам должны соответствовать мощности привода регулятора.
Использование элементов для необходимого преобразования управляющих сигналов существенно не увеличивает уровень помех, присутствующих в работе привода. При правильном выборе ключевых элементов регулятора вы сможете достичь стабильности и качества регулирования, которое вам необходимо, — использовать меньше инерционных устройств в качестве исполнительных механизмов и усилителей. Изменения в динамических характеристиках основных элементов регулятора также реализуются с использованием локальной обратной связи. В некоторых случаях он может быть создан в регулируемом объекте. Влияние местной обратной связи очень разнообразно.
- Предположим, что ссылка с передаточной функцией W заключена в отрицательную обратную связь с передаточной функцией W0. Тогда передаточная функция для этого участка схемы = W / (1 + Следующие случаи являются наиболее характерными. Убедитесь, что апериодические ссылки покрыты строгой обратной связью. W = k / (Ts − f 1) и W0 = k0. В этом случае W9 = kf (Ts + 1 + kkQ) = кДж (T, s + 1), (5.1) Где k9 = k! (\ + Kk0) и Te = 77 (1 + kk0). Таким образом, строгая отрицательная обратная связь не меняет структуру апериодического звена, но уменьшает его инерцию, то есть уменьшает постоянную времени. В то же время передаточное число звена уменьшается.
Если обратная связь гибкая, т.е. W0 = /? Для QS, W9 = k / (Ts + 1 + kk0s) = k / (T9s + 1), (5.2) В Te = T + / серии гибкая отрицательная обратная связь не меняет структуру и не влияет на коэффициент передачи апериодической линии. Это только увеличивает его инерцию, постоянную времени. Убедитесь, что встроенная связь покрыта фиксированной обратной связью W = k / s и W0 = k0. В этом случае = k / (s + kk0) = M7> 4-I). (5.3) где = 1 // r0 и Ge = Ukk0. Таким образом, строгая отрицательная обратная связь делает интеграционную ссылку апериодической.
Если обратная связь является гибкой, т.е. если W0 = / <ξ, W9 = k / (s + kk0s) = kjs% (5.4) Где /? е = к / (л + кк0). Людмила Фирмаль
Гибкая обратная связь не меняет структуру интегрирующего звена, но уменьшает передаточное число (увеличивает постоянную времени интегрирования Te-1 // га). Предположим, что вибрационная связь покрыта обратной связью жесткости, то есть W = k / (TH2 4-2% T & 4-1) и = k0. В то же время W9 = kf (n s2 -f 2? Ts + 1 + kk0) = kj (1% s * + 2? S + 1), (5.5) где k9 = k / (\ 4 * fe0). T9 = T / Kl + kkn и = g // GPYo. Жесткая отрицательная обратная связь не меняет структуру вибрационной связи, но уменьшает постоянную времени и коэффициент демпфирования. Передаточное число звена также уменьшается. С гибкой обратной связью возможно W0 = 2 варианта. если fcn <27 (л (5,6) тогда W9 = ——-, (5.7) 9 T * s2 4- £ Ts + 1 + kkffi T * S «+ 2; e Ts + I
Где = g + kkJIT. Слабое отрицательное гибкое соединение не меняет структуру вибрационной связи, а только увеличивает коэффициент демпфирования. если * 0> 27 (1 -0 / *, (5,8) 1) (r2s 4-1), (5,9) Где G = 0,5 (г + VGg-4Ga); G2 = 0,5 (г- / L2-4G2); r = 2 £ MR: 0. Мощная и гибкая отрицательная обратная связь превращает вибрирующее звено в последовательное соединение двух апериодических звеньев. Другой случай: идеальная линия усиления покрыта инерционной обратной связью. То есть W = k и W0 = kJ (T & + 1). тогда w9 = k (T0s + l) / (T0s + 1 + kk0) = k, 9 (7> + l) / <7> + 1), (5.10) Где = / r / (1 + = Г0 / (1 + ЛЛ0). Таким образом, с отрицательной обратной связью по инерции идеальный канал усиления становится фактическим усилителем и каналом, который создает производную входного сигнала.
Из рассмотренного примера можно сделать вывод, что даже самая простая отрицательная обратная связь может существенно изменить характеристики типичной динамической связи. Комплекс отрицательных и положительных отзывов может быть еще более эффективным. [1, 31] подробно описывает влияние сложной обратной связи на типичные динамические связи и их составные свойства. В результате базовые элементы регуляторов могут создавать обратные цепи из-за их физических свойств, но динамические характеристики этих элементов часто меняются в правильном направлении в зависимости от цели.
Смотрите также:
Решение задач по теории автоматического управления
