курс. Курс лекций по ТАУ. Лекция Принципы управления 2 Общие понятия 2 Лекция Статический режим сау 7
 Скачать 1.6 Mb.
|
Лекция 7.ЧХ разомкнутых САУ7.1. Частотные характеристики разомкнутых одноконтурных САУПри исследовании и проектировании САУ часто используют АФЧХ, ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутых систем. Это объясняется тем, что разомкнутые САУ более просто исследовать экспериментально, чем замкнутые. В то же время по ним можно получить исчерпывающую информацию о поведении данной САУ в замкнутом состоянии. Любую многоконтурную САУ можно привести к одноконтурной. Разомкнутая одноконтурная САУ состоит из цепочки последовательно соединенных динамических звеньев. Зная передаточную функцию разомкнутой САУ можно построить ее ЧХ. И наоборот, зная ЧХ разомкнутой САУ, снятую, например, опытным путем, можно найти ее передаточную функцию. Передаточная функция разомкнутой одноконтурной системы равна произведению передаточных функций отдельных звеньев:  . Заменив в этом выражении p на j w получим ее АФЧХ:  . АЧХ:  , значит ЛАЧХ равна сумме ЛАЧХ звеньев:  . ЛФЧХ:  . Таким образом ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой САУ строят путем графического сложения ЛАЧХ и ЛФЧХ звеньев. При этом ограничиваются построением асимптотической ЛАЧХ. 7.2. Законы регулированияЗаконом регулирования называется математическая зависимость, в соответствии с которой управляющее воздействие на объект вырабатывалось бы безынерционным регулятором.  Пусть задана какая-то САР (рис.59). Простейшим из них является пропорциональный закон регулирования, при котором u(t) = Ke(t) (рис.60а), где u(t) - это управляющее воздействие, формируемое регулятором, e(t) - отклонение регулируемой величины от требуемого значения, K - коэффициент пропорциональности регулятора Р. То есть для создания управляющего воздействия необходимо наличие ошибки регулирования и чтобы величина этой ошибки была пропорциональна возмущающему воздействию f(t). Другими словами САУ в целом должна быть статической.  Такие регуляторы называют П-регуляторами. Так как при воздействии возмущения на объект управления отклонение регулируемой величины от требуемого значения происходит с конечной скоростью (рис.60б), то в начальный момент на вход регулятора подается очень малая величина e , вызывая при этом слабые управляющие воздействия u. Для повышения быстродействия системы желательно форсировать процесс управления. Для этого в регулятор вводят звенья, формирующие на выходе сигнал, пропорциональный производной от входной величины, то есть дифференцирующие или форсирующие звенья. Такой закон регулирования называется пропорционально - дифференциальным: u(t) = K1e(t) + K2 de(t)/dt. В соответствии с ним работают ПД-регуляторы. Чем быстрее нарастает отклонение регулируемой величины от требуемого значения, тем интенсивнее работает ПД-регулятор, что препятствует дальнейшему нарастанию данного отклонения. Кроме того при увеличении отклонения (de(t)/dt > 0) управляющий сигнал u будет больше, чем при уменьшении (de(t)/dt < 0), что также играет положительную роль, снижая колебательность процеса управления. Добавление в регулятор двух дифференцирующих звеньев позволяет формировать управляющее воздействие по второй производной отклонения e , такой регулятор называется ПДД-регулятором. Интегральный закон регулирования реализуется И-регулятором, его формулировка:  . Этот регулятор наращивает управляющее воздействие до тех пор пока управляемая величина отличается от требуемого значения, то есть пока e(t) 0. И-регулятор обеспечивает астатическое регулирование. При малых e управляющее воздействие изменяется с малой скоростью, поэтому данный регулятор очень инерционный. Чтобы увеличить быстродействие обычно последовательно с ним включают усилитель, это дает пропорционально-интегральный закон регулирования (ПИ-регулятор), его формула:  .Первое слагаемое обеспечивает быстродействие, второе - астатичность, то есть точность регулирования. |