Основные разделы


Расчёт регуляторов и цифровых алгоритмов управления

Как было сказано в предыдущем подразделе, начнём с подбора регулятора для непрерывного минимально-фазового объекта управления с передаточной функцией

.

Идеальный регулятор для данного случая имеет передаточную функцию

,

но такой регулятор не реализуем, так как порядок выражения его числителя больше порядка выражения его знаменателя.

Если в знаменатель данного выражения добавить «p»,то числители и знаменатели полученного регулятора и объекта сократятся, и результирующей передаточной функцией будет интегрирующее звено. У интегрирующего звена переходный процесс стремится в бесконечность - этот вариант для нашего случая не подходит.

Следовательно, в передаточную функцию компенсационного регулятора надо добавить передаточную функцию апериодического звена первого порядка с малой постоянной времени. В этом случае можно добиться, чтобы переходный процесс системы достиг установившегося значения, за малый промежуток времени. То есть передаточная функция регулятора будет равна

,

а переходный процесс системы (рисунок 4)

Рисунок 4 - Переходный процесс прямой цепи САУ с непрерывным минимально-фазовым объектом управления

Динамика переходного процесса удовлетворительная.

В реальной же ситуации на систему действует возмущающее воздействие, поэтому для качественного управления системой необходимо добавить отрицательную обратную связь (ООС) по отклонению, и система будет иметь вид (рисунок 5)

Рисунок 5 - Структурная схема САУ с отрицательной обратной связью

На схеме e(k) - величина ошибки (разницы между входным воздействием x(k) и выходным y(k)); n(k) - возмущающее воздействие.

Рассмотрим вариант данной САУ с рассчитанным регулятором (рисунок 6).

Рисунок 6 - Переходный процесс САУ с отрицательной обратной связью и минимально-фазовым объектом управления

Как и следовало ожидать, коэффициент передачи системы уменьшился в два раза, так как знаменатель результирующей передаточной функции увеличился на единицу.

Теперь разберём САУ с не минимально-фазовым объектом управления. Идеальный случай не реализуем по той же причине, так что снова разберём случай с добавлением в выражение передаточной функции регулятора передаточную функцию апериодического звена с малой постоянной времени. То есть

,

где - передаточная функция регулятора для непрерывного не минимально-фазового объекта управления. Как видно на рисунке 7 данная система потеряла устойчивость.

Рисунок 7 - Переходный процесс неустойчивый САУ с не минимально-фазовым непрерывным объектом управления и регулятором с положительным полюсом

При большом времени регулирования переходный процесс САУ начинает колебаться с нарастающей амплитудой. Было бы логично увеличить постоянную времени регулятора, чтобы сгладить колебания. То есть

.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Прочитайте еще и эти статьи:

Проект внедрения цифрового телевидения
Телевизионное и радиовещание являются важнейшими средствами массовой информации, влияющими на духовное развитие и экономическую активность населения, социальную стабильность и развитие институтов гражданского общества. Развитие телерадиовеща ...

Спутниковая навигация
- что же это такое? Global Positioning System - система глобального позиционирования, т.е. некая система, позволяющая с большой точностью определить координаты любого объекта на поверхности Земли. Благодаря появлению компактных GPS-модулей спутн ...

© Copyright 2020 | www.techattribute.ru