рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Философия
- /
- Коррекция характеристик АС
Реферат Курсовая Конспект
Коррекция характеристик АС
Коррекция характеристик АС - раздел Философия, Автоматическое управление пуском и остановкой оборудования, коммутационные операции и т.д Понятие О Коррекции. В Автоматических Систем...
Понятие о коррекции. В автоматических системах, которые состоят только из основных функционально необходимых элементов, обычно не удается получить требуемые показатели качества регулирования. Это объясняется тем, что требования, предъявляемые к характеристикам системы, чаще всего носят противоречивый характер. Например, повышение точности системы в установившемся режиме требует повышать коэффициент усиления системы, но это мероприятие всегда уменьшает запас устойчивости системы и ухудшает переходный процесс. При этом система может стать неустойчивой раньше, чем удастся получить требуемый коэффициент усиления.
Покажем это на примере автоматической системы, у которой передаточная функция в разомкнутом состоянии имеет вид
. (8.13)
Приведенные на рис.8.4 логарифмические характеристики 
и 
этой системы показывают, что при коэффициенте усиления 
система имеет достаточный запас устойчивости по амплитуде 
и по фазе 
, а, следовательно, и хороший переходный процесс. Но предположим, что при значении 
не обеспечивается заданная точность и для ее повышения требуется увеличить коэффициент усиления до значения 
. Как видно из графиков при этом коэффициенте усиления система стала неустойчивой. Это вызвано следующими физическими причинами.
С увеличением коэффициента усиления увеличивается частота среза системы 
и одновременно уменьшается запас устойчивости по фазе 
. Причиной этого является наличие в системе инерционных звеньев, которые вносят запаздывание по фазе. С увеличением частоты это запаздывание растет. Отсюда следует, что для сохранения устойчивости системы при увеличении ее коэффициента усиления надо компенсировать запаздывание в полосе частот вблизи частоты среза 
.
Это можно сделать коррекцией динамических характеристик системы, например, приподнять вверх ФЧХ так, как это показано на рис. 8.4 пунктирной линией. Если это удастся сделать, будет достигнута и необходимая точность и система сохранит необходимый запас устойчивости, который определится отрезками 
и 
.
Рис.8.4. Логарифмические частотные характеристики системы с передаточной функцией по (8.13) при коэффициентах усиления 
и 
(
).
Средства коррекции динамических характеристик. Коррекция осуществляется с помощью специальных корректирующих устройств, для которых подбирается определенный алгоритм обработки сигнала и схема включения устройства в систему.
Основными алгоритмами корректирующих устройств являются дифференцирующие, интегрирующие и интегро-дифференцирующие. В ряде случаев используются алгоритмы безынерционных и инерционных звеньев. Используются также различные сочетания этих алгоритмов.
Схемы включения корректирующих устройств делятся на последовательные, параллельные и комбинированные.
Последовательные корректирующие устройства обычно включаются после элемента сравнения в цепь основных воздействий и служат для преобразования отклонения (сигнала ошибки). В этом случае корректирующее устройство формирует выходной сигнал, представляющий собой производную или интеграл от входного сигнала по времени. К достоинствам последовательных корректирующих устройств относится простота их исполнения (в виде пассивных R-С контуров), а к недостаткам - высокая чувствительность к помехам, накладывающимся на основной сигнал. Введение в цепь основных воздействий последовательных корректирующих устройств в виде пассивных контуров часто сопряжено с ослаблением основного сигнала.
Параллельные корректирующие устройства образуют гибкую обратную связь по отношению к охваченной части структурной схемы. Они в некоторых случаях требуют применения специальных средств для своего осуществления, например тахогенераторов, стабилизирующих трансформаторов и др., и могут выполняться в виде простых однозвенных или многозвенных R-С контуров. К преимуществам параллельных корректирующих устройств относятся большая независимость динамических свойств скорректированной системы от изменения ее параметров, меньшая подверженность влиянию помех и др.
Пример. Корректирующие свойства дифференцирующей цепи. Здесь рассматриваются корректирующие свойства одной из распространенных дифференцирующих схем (рис. 8.5,а). Передаточная функция этой схемы
, (8.14)
где 
- коэффициент усиления цепи; 
и 
- постоянные времени, характеризующие соответственно опережение и отставание. Поскольку 
<1, то 
.
АФЧХ рассматриваемой схемы является полуокружностью расположенной в первом квадранте (рис. 8.5,б). ЛАЧХ показана на рис. 8.5,в ломаной . ФЧХ в соответствии с формулой (8.14) определяется выражением
. (8.15)
 |
и показана на рис. 8.5,в. Из последнего выражения видно, что числитель передаточной функции обуславливает опережение на угол
, а знаменатель запаздывание на угол 
.
Рис.8.5. Схема дифференцирующей фазоопережающей R-C цепи
и ее частотные характеристики
Так как для этой дифференцирующей схемы всегда , то она при всех частотах будет создавать опережение. Однако это опережение ощутимо только в определенной полосе частот, и существует частота 
при которой опережение максимально. Значение этой частоты определяется из условия 
и равно
.
Угол опережения на этой частоте равен
,
и данная формула показывает, что максимальное опережение не зависит от абсолютных значений T1 и T2, а только от их отношения, или показывает, что получение больших углов опережения связано с уменьшением коэффициента усиления цепи.
Физическая трактовка процессов при введении производной в законе регулирования. Предположим, что сигнал рассогласования системы 
и его производная 
изменяются по кривым, показанным на рис.8.6.
Если система реагирует только на сигнал рассогласования , то при прохождении его через инерционные элементы исполнительный двигатель начнет его отрабатывать не сразу, а через некоторое время. Если же на исполнительный двигатель поступит сигнал пропорциональный не только сигналу рассогласования, но и его производной, то он начнет отрабатывать ошибку значительно раньше и интенсивнее. Второй существенный фактор в том, что в системе реагирующей только на сигнал вращающий момент двигателя одинаков, как в момент времени t1, когда сигнал растет, так и в момент t2, когда он убывает. Между тем желательно иметь другой алгоритм реакции, чтобы в момент t1 усилие двигателя было бы больше для эффективного гашения ошибки, а в момент t2 наоборот меньшее, чтобы предотвратить перерегулирование. Как следует из рис. 8.6 такой благоприятный алгоритм как раз и создается посредством дифференцирования сигнала.
ГЛАВА 9
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Автоматическое управление пуском и остановкой оборудования, коммутационные операции и т.д
Теория автоматического регулирования это наука о принципах построения автоматических систем и о закономерностях...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Коррекция характеристик АС
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.04 сек.
Новости и инфо для студентов