26. Синтез линейных систем автоматического регулирования. Последовательные, параллельные корректирующие устройства, корректирующие обратные связи (жесткие и гибкие).

Наиболее действенным способом обеспечения необходимых динамических свойств САУ является введение в нее дополнительных звеньев, корректирующих устройств.

Корректирующие устройства могут включаться последовательно и параллельно элементам прямой цепи и встречно-параллельно, т. е. в виде корректирующих обратных связей.

П оследовательное корректирующее устройство включают непосредственно после элемента сравнения или после каскадов предварительного усиления.

g

W_k1

W₂

W₁

g

y

Ф(p)=W_k1W₁W₂/(1+ W_k1W₁W₂)- W_kW₁/(1+W_kW₁)

Параллельное корректирующее устройство – используется гораздо реже, но в некоторых случаях позволяет достаточно простыми способами достичь эффективного решения.

k/p

k₀

W(p)=k/p+k₀=k(τp+1)/p; Встречно – параллельные корректирующие устройства охватывает исполнительный элемент и конечные каскады усилителей мощности.

W₃

W₂

W₁

W₀

W(p)=W₁W₂W₃

W_э=W₂/(1+W₂W₀); W(p)=W₁W₃W₂/(1+W₂W₀)

Подберем К3 таким образом, чтобы в рабочем диапазоне частот W₂(jw)*W₀(jw)>>1; W_э=1/W₀; Свойства цепи со встречно – параллельным корректирующим устройством будут определяться только свойствами самого корректирующего устройства.

Корректирующие обратные связи делятся на жесткие и гибкие.

Жесткие образуются в безинерционном и инерционном звеньях.; W(p)=k₀; W(p)=k₀/(T₀p+1)

Жесткие обратные связи действуют как в переходных так и в установившемся режиме, поэтому могут использоваться для коррекции точностных показателей и динамических свойств системы.

Гибкие обратные связи образуются идеальным и реальным дифференцирующим звеньями.

W

k/p

(p)=k₀p; W(p)=k₀p/(T₀p+1); Действуют только в переходных режимах, поэтому используются для коррекции динамических свойств системы.

k/p

k₀p

k₀

Гибкая обр. св. Жесткая обратная связь

W₀(p)=(k/p)/(1+k₀k/p)=k/(p+k₀k)=k_э/(T_эp+1)

k_э=1/ k₀; T_э=1/ k₀k

W₀(p)= )=(k/p)/(1+k₀kp/p)=k/(1+k₀kp)=k_э/p

k_э= k/(1+k₀k)

27 Частотные методы синтеза корректирующих устройств

Начнем с того, что для синтеза любого КУ сначала надо набросать желаемую ЛАЧХ системы.

Ее мутят, опираясь на следующие рекомендации:

• Желаемая ЛАЧХ в возможно большем диапазоне частот должна совпадать с исходной.

• Область НЧ формируется исходя из требований к точности системы (статическая, коростная ошибки и все такое).

• Область СЧ креэйтим исходя из требований в отношении качества системы (в частности учитывая новую частоту среза и границы области СЧ).

• Наклон желаемой ЛАЧХ вблизи частоты среза должен составлять -20Дб/Дек

• Так как область ВЧ не особо влияет на работу системы, то там ЛАЧХ проводят с наклоном -40/-60 Дб/Дек (желательно, как в исходной системе).

• Область НЧ соединяется с областью СЧ отрезком с наклоном -40 Дб/Дек

Синтез последовательного КУ:

• ЛАЧХ КУ находится как разность желаемой и исходной ЛАЧХ

• По ЛАЧХ КУ ищем его передатку

• По передатке находим нужную схему

Синтез параллельного КУ:

• ЛАЧХ участка, охваченного КУ (вместе с самим КУ) находим вычитая из исходной ЛАЧХ желаемую.

• Строим ЛАЧХ охватываемых звеньев.

• ЛАЧХ КУ найдем как разницу ЛАЧХ участка, охваченного КУ и ЛАЧХ охватываемых звеньев.

• Дальше и еж знает, что делать.