Бесекерский (950612), страница 53
Текст из файла (страница 53)
э 7 5). Эти зненья оказываются значительно менее удобными, если сигнал представляет собой модулированное пап ряжепис нсрсмещпп о тока. В этом случае имеется принципиальная воэможность построения звеньев па тех жс Ю-, С- и А-олексе>стах, воздей- В ли пей пых системах динамические свойства их нрн внслении ссоррсктируюшпх устройств различи>го типа могут быть слслапы олинакоными, и для коррсктирук>- пссго устройства од>пи о типа можно полобрать эквивалентное коррсктируюпссс устройстно Лруп>го типа.
Экнивалесстиость означает, что присоединение к системе одного или лругого корректирующего устройства образует полностью полобные в липамичсском отношснии системы. Для получения формул перехода от корректирующего устройства оппого типа к коррсктируюпссму устройству лругого тппа необходимо приравнять результирующие передаточные функции (! 0.1).-(10.3).
В результате имеем Глава 10. Улучшение качества процесса управления 261 ствующих на огибающую модули1>оваипог>) сигнала, ио ввиду их сложности и недостатков они пока почти не нахолят применения. При наличии молулироваиного сигнала и при нсобхолимости пспользовация звеньев последователшп>го типа приходится устанавливать в канале переменного тока фазочувствитсльпый демодулятор. После выцрямлепия и фильтрации сигнала от высших гармоник в этом случае появляется возможность ввести звено цослеловательноп> типа. Схема введения звсиа послеловатсльцого тица изображеиа для этого случая на рис, 10.2.
Модулированный сигнал переменного тока поступает на фазочувсгвительиый демодулятор ОД, затем поглс вьшрямления ца фильтр Ф и далее на последовательное корректиру>ощее звено ПЗ. В случае необходимости вести лальцсйшсс усиление иа нсрсмсццом токе после последовательного ввела усзацавливастся модулятор М.
Олнако такой путь часто связан с серьезным ухуцн>с~исм динамичсских свойств системы вследствие влияцпя Лоиолиитс)>ьиь>х постоянных времени фильтра, устанавливаемого на выходе двмолулятора. Звенья параллельного типа улобцо применять в тех случаях, когда нсобхолпмо осущегтвить сложный алгоритм управления с введением интегралов и произвопных от сигнала ошибки. Примером этому может служить расслштрснный в прслылущей главе случай использования изодромных угтройств.
Обратные связи цахолят наиболее широкое примснсипс вс илствие простоты технической реализации. Это объяснястгя тем обстоятельством, что иа вхол обрапк>й связи поступает си> цал сравнительно высокого уровпя, часто даже непосрслс твенно с выхола гцс>емы или выходпого каскада угилитсля. Другое ис мсиее важное оос гоятсльство заклк)чается в том, >то коррсктнрукицис устройства различного тина оказывак>т различцос влияние на содержащиеся в системе ислинсйит>г>и. Если обратная связь охватывает участок канала управления, солержащий какук>-либо нелинейность, например силы трения, люфт, зону исчувгтвитсльности и т, п„то влияние:>той нелинейности ца протекание процессов в системе меняется существенным образом, Отрицательные обрати ыс связи имеют свойство уменьшать влияние пел ицсйностсй тех участков цепи, которые ими охватываются.
Так как практически вге системы содержат те или ииыс цслицейпости, ухулшакнцие качество управления, то использование >торрсктиру>от>гцх устройств в виде о> рццатс.>ьиых обратных связей, как правило, ласт возможность добиться лу оп их результатов по с равно шло с другими типами корректирующих устройств.
>ут>алогичным образом отрицательные обратцыс связи даны значительно лучший эффект в тех случаях, когда вслелствис возлейгтвия внешних факторов (врез>я, темпс'ратура и т. ть) меняется козффициснт усилеция какой-либо части пепи, охватыва- смой отрицательной обратной свячьк>. 262 Непрерывные линейные системы автоматического управления 9 10.2. Последовательные корректирующие звенья пт,~~(Р) т г(Р) л т2>(р) К„+х>(р)ч-— К, +А(Р) (10.11) В идеализированном случае, когда )т„-> О, а гт„— >, форму та (1О 11) приобретает вид (>г(Р) о>(Р) Вг(р) 1((,,(р) = —, Е(р) У>(р) У>(р)ч./г(р) (10,12) Передаточная функция (10.11), как правило, соответствует звеньям с более плохими коррсктирукнцимн свойствами по сравнения> с (10.12).
В табл. 10,1 привслены основныс типы последовательных пассивных электрических коррсктирук>ших звеньсв в соответстнни с формулами (10.11) и (10.12). Пассивиые дифферегтцирующие звенья подавляют низкие частоты и вносят пояожитсльный фазовый сдви|. Подавление низких частот обычно недопустимо. так как сцижаст коэффициент передачи разомкнутой 1(оррсктируюшие звенья последовательного типа могут составляться из различныхх цо своей физической природе элементов: электрических, механических, гилравличсских и т д. Нацбоясе просто такие звенья могут оыть составлены из электрическихх Я-, С- и Е-элеметгтов или реализованы иа операционных усилителях.
Электрические последова | ельныс звенья имеют самос широкое распространение в системах автоматического управления, поэтому в дальнейшем оци булут рассмотрены в первую очередь. Послсдовательпыс звенья из Яэ С- и А-элементов часто называют па| сивпыми последовательными коррсктирую|цими устройствами, так как онц ис содержат источников электродвижуп|их снл, Существует весьма большое кояпчество пассивных цоследоватеяьцых звеньев В некоторых книгах и справочниках приводятся табяипы, содержащие схемы десятков и даже сотен звеньев различного вида, Обычно цассивцыс последоватсльныс звенья могут быть представлены в виде обобщец|юй схемы, изображенной парис.!03. Функции Е>(р) и Уг(р) представляют собой сопротивления участков цепи, записанные в опс раторпой форме.
Влияние предыду|цсго и последующего звеньев ца работу последовательного корректирующего звена может быть учтено ввсдетиюм сопротивления выхода источника сигнала Ли и сопротивления вхогта )(„. С учетом введенных сопротивлений передаточная функция последовательного звена будет Глава 10. улучшение йачества процесса управления ЭйЗ ° и з з и и Я йй ~й й " йДе й. йг! е + й й й й з йс о Ф й э- й й Ь. й й ь. В, Ю, + йй йй + + й йй сч й~ 3 й сй йй и 1 й7 з йй Ы л .-~="яз,—, в -4 4. ~Э" С~ й ~8 йй + с5 йс й о С'4 й йш к.!»., й й~:~ о й 3 264 Непрерывные линейные системы автоматического управления и о ь о З о о ы ОЭ о.
'ф о Э м' !и с;, И !.! + !! !Г с4 о + М' в + ! в а , 3 !З ОС о о з !о -= 'з Ж % в с в и- 1 о, й~ Ч: - Я о р йф о Ф ж й о о о а о о и Ф о В Х о а о з м о Ю в 3 + ~г Фс (й ! о !и !.с а я ! .1-! + ! Н 1"' з 'з о + 'з з ЪС о о в- 3 з Е з з о! в. и ! + н 1~ + !! Глава 10. Улучшение качества процесса управления 255 Ь,~ Ь 2 О О Ь х !и ~ сч си сч С) в ц и в ~) 8 3 ~аз ( + 'з ! вв СР ос .н в Э- !Ъ, + ,с, Р$ Ь; И а л э 3 х а Я !! Я Е в в ' а ч з ! 3 3 С~ ! !!О ! в !е 3' 3 С'! сэ й л з ч 3 з '- ,зр :-~ 3 ~С и ! в 3 .~ 3 сс сб Л 3 С> со -Н в э 266 Непрерывные линейные системы автоматического управления системы и увеличивает ошибки системы.
Если восстановит>и на низких частотах прежнийй коэффициент введением дополнительного усиления )гл«и = 6<> ', то переда> очная функция звена совместно с дощ>лнительным уснг> ителсм будет ,,1+Т,р 1+7;р (р) 1. ~0 1+Т р 1+Т р Такое звено обладает свойством усиливать высокис частоты в 7;ггТг раз, Лсимнтотичсская л.
а. х, этого звена может быть получена из л. а. х., изображсщшй в забл. 10.1, поднятием сс параллельно самой себе до совпадения левой горизонтальной аснмнтоты с осью абсцисс. Л. ф, х. остается без изменений. Пассщлгые интегрирующие звенья подавая>от усиление на высоких частотах и вносят в некотором интервале частот отрицательный фазовый сдвиг.