Бесекерский В.А., Попов Е.П. - Теория систем автоматического регулирования (963107), страница 62
Текст из файла (страница 62)
й йх й й ь х х й й ьь з й а й, 4 'з' 2 ~ ь ь й с~ й + й+ й з а, йД й 1 Ь, з йй Ф йй ~ я ь и й з й В В ь з ~ + Ь з с 270 8гл. !О УЛУЧ!ПЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОПЕССА РЕГУЛИРОВАНИЯ со Ф! -В. Фл" ! !л „+ + !л ! Ф Ь -! '4' о= ! !И +!Й !л ь, ф 3 ! 3 $ Ь. х !-.~=Из -л ! ! ! Ф ! ф х х 3 о о. Ф о ! Ф л! х М о О Ф х + 'а И а Ха !л + х х ! 3 3 лл лл о Ф 6 з з ( лл ! а 3' о О Р й з + з + ! ь,! 3 3 ла ,.- Ьа 3 3 ьа о Ф + + !х 8 о 10.2! съ Я Оъ 2о !! ох оИ й:З и и~х Ф х М Н о о ох х В Е о Ь х о В о 3 3 к 4, хо В ° оЕ Хо В о Т о ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ЗВЕНЬЯ 3 ф Э оо ! 9' 272 !Гк. 1О улучшение ЕАчествА пРОцессА Ре!улнРОВАнпя Аюиивибраторы по своим свойствам противоположны консервативному звену и на некоторой частоте (частоте настройки) имеют модуль коэффициента передачи, равный нулю Для .модул14рованного сигнала в настоящее время находят некоторое применение только пассивные последовательные дифференцирующие звенья.
Как следует нз 6 4.9, такие звенья должны иметь амплитудную частотную характеристику, симметричную относительно несущей частоты. При этом звено должно подавлять несущую частоту (см. рнс. 4.30). Отличие пассивного последовательного дифференцнрующего звена заключается в том, что на несущей частоте коэффициент передачи должен быть отличным от нуля подобно тому, как для частотной характеристики аналогичного звена постоянного тока отличен от нуля коэффициент передачи ! ! 1 — 2+ 1 г .г ф--1 * 1 11 А 1 ! 1 1 Л Л с, Рнс. 10.4. Рвс. 10.5.
на пулевой частоте (см. табл. 10А). Для атой цели амплитудная частотная характеристика обычного дифференцирующего авена на несущей частоте (см. рнс. 44.30) должна быть смещена параллельно самой себе вверх. В этом случае для модулиронанного сигнала п1 = П14сак 81п Ы с08 е)ьц (10.15) где ю — несущая частота, ю — частота огибающей; частотная передаточная функция для огибающей имеет вид Иг(1 )- — —, -ф—, Тк 10 !иТ1, 1-1-151Т1 1О-151Т., 1.-,517, ТО где СО -= = — коэффициент передачи авена на несущей частоте (О1 =- О).
т, Подобное смещение амплитудной частотяой характеристики может быть получено прп помощи схемы суммирования (рис. 10.4). Для этой цели может применнться также расстройка в двойном Т-образном контуре. Схема контура для этого случая изобрагкена на рис. 10.5. Табл нца 102 1,5 1О ЗО ЬО 15 40 0,077 0,052 0,034 0,486 0,453 0,420 0,025 0,403 0,226 0,016 0,012 0,386 0,378 О,ИО 0,553 0,010 О, 0,374 О, Параметры Т-образного контура для случая равенства емкостей всех конденсаторов (С, — С, .— - СО = —.- С) могут подбираться в соответствии с табл. 10.2. з 1о.з] пАРАлляльные коРРектиРующие звенья Сопротивления, входящие в двойной Т-образный контур, вычисляются по формулам ~1 е Л2 ю ЛВ (10.17) еосс 2аеосС 'У' 2еосС Подробнее расчет пассивных дифференцирующих звеньев на несущей частоте приведен в (27, 38).
Последовательные корректирующие звенья могут быть также построены на механических элементах. В табл. 10.3 изображены три основных пассивных звена: дифференцирующее, интегрирующее и интегро-дифференцирующее. Эти звенья построены на пружинах и демпферах. В качестве входной величины используется перемещение х, и выходной — перемещение хз. Т а б л в К а 10.3 Передаточные функции этих звеньев полностью совпадают с передаточными функциями соответствующих звеньев, приведенных в табл. 10 1„для идеализированного случая (Л, — в 0 и „— со).
Параметры элементов можно получить из приведенных в табл. 10.1 формул для электрических звеньев заменой емкостей конденсаторов (С) на коэффициенты сопротивления демпферов (8) и электрического сопротивления (12) на величину, обратную жесткости пружины (с). 5 10.3. Параллельные корректирующие звенья Как уже отмечалось, параллельные корректирующие звенья удобно применять при использовании сложных законов управления, когда наряду с основным сигналом вводятся его производные или интегралы. 18 В.
А. Весекерскка, Е. П. Попов 274 бж 1э улучшкнпе клчкствА ПРОцкссА РкгулиРОВАния Введение интегралов преследует цель снижения установившейся ошибки. Этот вопрос был рассмотрен в главе 9 в связи с повышением точности систем автоматичоского регулирования посредством использования изодромных устройств. Вводение производных преследует обычно цель обеспечения устойчивости. В этом случае используются звенья дкфференцирующего типа, включаемые параллельно основной цепи. Варианты параллельного включения дифференцнрующих звеньев показаны на рис. 10.6. Получение производной второго порядка при помощи одного звена является затруднительным.
Поэтому схема, изображенная а) 7 Ркс. 10.6. на рис. 10.6, б используется редко, Введение второй производной дополнительно к первой производной осуществляется обычно по каскадным схемам, изображенным на рис. 10.6, а н 10.6, г. Для первой из них (рис. 10.6, в) результирующая передаточная функция будет и (р) -: 1+ т,р + т,т,р*, а для второй (рис.
10.6, г) ~' (р) — 1 -,- (т, + т ) р + т,т,р'". (10.19) На рнс. 10.6 дифференциаторы изображены ндеальнымн. Более вероятно, что они будут представлять собой дифферепцнрун>щне звенья с замедлением (рис. 4.24). Заметим, что введение параллельных корректирующих звеньев, представляющих собой интеграторы, соответствует подяятнвэ нижних частот. Это хорошо видно на рис. 9.6. Введение параллельных корректирующих звеньев, представляющих собой днфференциаторы, соответствует поднятию верхних частот. ')то можно видеть из формул (10.18) и (10.19).
В качество примера на рнс. 10.7, а изображен случай введения дополнительно к основному сигналу, пропорциональному углу поворота вала, сигналов, пропорциональных первой и второй производным угла поворота. 11ервый сигнал вырабатывается датчиком угла — потенцнометром, второй — тахо- генератором и третий — днфференцирук1щим трансформатором, на вход которого поступает напршкение тахогенератора. На рнс. 10.7, б приведена структурная схема рассматриваемого устройства. На ней обозначено: й~ — коэффициент передачи потенциометра, язв 275 ! 10.0 ОБРлтные сВязи коэффициент передачи тахогенератора.
й, и Т вЂ” коэффициент передачи и постоянная времени дифференцирующего трансформатора. Результирующая передаточная функция ~'(Р) =й1+й Р+,*",,. (10.20) Структурная схема может быть приведена к виду, изображенному на рис. 10.7, в, если в выражении (10.20) вынести за скобки множитель 7с11 !41( ) 7 (1+Т 1 "111Р ) (10. 211 Ьс где Т, = —.
Ь1 Структурная схема для этого случая приведена на рис 10.7, в. ~~+лтФу Рис. ИВ7. Р!а рис. 10.8 приведен пример параллельного соединения гироскопических чувствительных элементов. Трехстепенный гироскоп Г-1 сохраняет заданное положение в пространстве. Поэтому при наклоне Г-7 основания на выходе потенцио- сс метра П-1 будет возникать на- 7 ии ии пряжение, пропорциональное ви этому углу наклона: и1 = Й1и. Ю Двухстепенный гироскоп Г-2 ра- 77-7 ботает в режиме гиротахометра !!ри наклонах основания укол прецессии его можно приблиясенпо считать пропорциональным скорости наклона. На выходе потенциометра П-2 будет поэтому напряжение ис = —. 7сзрсс.
Сумма напряжений и — и, + из опРеДелит РезУльтиРУюЩУю пеРеДаточнУ1о фУнкЦию И (р)= "=й,+7зр=-й,(1-,-тр), (10. 22) 71 где Т =- =. а1 ' Этой передаточной функции соответствует структурная схема 10.6, а. в 10.4. Обратные связи Как уже отмечалось выше, обратные связи (см, рис. 10.1, в) могут быть положительными и отрицательными. Кроме того, обратные связи могут быть жесткими и гибкими. Для уяснения последнего рассмотрим передаточную функцик1 (10.3), записанную для случая отрицательной обратной связи.
18а (сл. 1О улучшвник качкствл пгоцвссА Рнгулиуования Из этого выражения найдем передаточную функцию для установившегося режима, для чего в (10.3) необходимо положить р = 0: и е(о) (+ир,(о) и„(о)' (10.23) Здесь может быть два случая. Если выполняется условие И', (0) = О, что будет при использовании в цепи обратной связи дифференцирующих элементов, то в установившемся режиме Исс„(0) = ИРс (0). Зто означает, что в этом режиме передаточная функция цепи, охваченной обратной связью, будет равна передаточной функции исходной цепи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
