Встречно-параллельное соединение звеньев

Структурная схема встречно-параллельного соединения звеньевпоказана на рисунке 5.6.

В данной схеме можно выделить два канала:

W_п – прямой канал,

W_o – обратный канал.

Такую группу соединений звеньев называют также системой с обратной связью. Данные структуры составляют основную долю систем автоматического управления.

Также существуют два типа обратной связи:

- положительная обратная связь(ПОС), когда E(p)=X(p)+Y₁(p);

- отрицательная обратная связь(ООС), когда E(p)=X(p)-Y₁(p).

При отрицательной обратной связи сигнал E(p) называют ошибкой регулирования.

Для структуры, изображенной на рисунке 5.7, имеем:

(5.11)

Эквивалентная передаточная функция:

(5.12)

где «+» для ООС, «-» - для ПОС.

 

В знаменателе эквивалентной передаточной функции присутствует произведение передаточных функций прямого и обратного каналов. Согласно (5.1) это соответствует последовательному соединению данных звеньев. Структурная схема преобразуется, как показано на рисунке 5.8.

Передаточной функцией разомкнутой системыназывается произведение последовательно соединенных передаточных функций прямого канала и канала обратной связи:

(5.20)

. (5.13)

В современных системах управления применяются как положительные, так и отрицательные обратные связи. Однако главные обратные связи (по регулируемому параметру) всегда выполняются отрицательными. Положительными выполняют в основном компенсационные связи, применяемые в разомкнутых системах с компенсацией и в комбинированных САУ (глава 1).

С учетом этого, в дальнейшем будем рассматривать системы с отрицательной обратной связью, эквивалентная (замкнутая) передаточная функция представляется в виде:

(5.21)

. (5.14)

Передаточную функцию W₁(р) называют передаточной функцией замкнутой системы с единичной обратной связью(рисунок 5.9). Любую замкнутую САУ можно с помощью преобразований свести к системе с единичной обратной связью, тогда по результатам исследования характеристик разомкнутых САУ в большинстве случаев можно судить о поведении замкнутой САУ.