Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ. ЗАМКНУТІ СИСТЕМИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

РЕГУЛЯТОР З ПОСТІЙНИМИ КОЕФІЦІЄНТАМИ

Проектування САУ, як правило, проходить в чотири основні етапи: 1) визначення моделі об'єкта; 2) проектування структури регулятора; 3) розрахунок параметрів регулятора; 4) випробування системи і при необхідності коригування параметрів регулятора.

Нерідко замість проектування структури використовується найбільш часто застосовується структура, іноді навіть без достатнього обґрунтування. В силу ряду причин найбільш часто респонденти користуються послугами структурою серед регуляторів з постійними коефіцієнтами є ПИД- регулятор, тобто регулятор, що містить пропорційний, інтегруючий і диференціює канали управління. Такий регулятор може бути заданий наступної передавальної функцією:

Тут Кн, К і , К а - постійні коефіцієнти, які потрібно визначити в результаті процедури чисельної оптимізації. Співвідношення (2.2) може бути записано в різній формі, в тому числі і з приведенням до спільного знаменника. Якщо якийсь із каналів відсутня, в назві залишаються тільки ті букви, які відповідають наявним каналам, наприклад ПІ-регулятор, ПД-регулятор.

З пропорційним регулятором логарифмічна амплітудно частотна характеристика (ЛАЧХ) розімкнутого контуру за формою збігається з ЛАЧХ об'єкта. Регулятор лише переміщує її вгору або вниз паралельно самій собі. Якщо коефіцієнт більше одиниці, графік переміщується вгору на величину, відповідну 201gK n ; якщо коефіцієнт менше одиниці, графік переміщується вниз.

Інтегруючий канал збільшує нахил ЛАЧХ (якщо в регуляторі є тільки він) або тільки її низькочастотної частини, не змінюючи виду середньо- і високочастотного її частин (якщо в регуляторі є також пропорційний канал). Збільшення нахилу асимптотично одно Д0 = -20 дБ / дек. Якщо нахил був нульовим, він стане рівним цьому значенню; якщо нахил був негативним, він збільшиться на цю величину.

Диференціює канал зменшує нахил високочастотної частини ЛАЧХ, додає до нього позитивну величину +20 дБ / дек. Якщо він був негативним, то він зменшиться по абсолютній величині на це значення.

Інтегруючий канал забезпечує зниження статичної помилки до нуля. Диференціює канал забезпечує, як правило, кращий запас стійкості системи, зниження перерегулювання. Однозначної залежності між величиною коефіцієнтів у виразі (2.2) і якістю системи немає, тому і потрібно чисельна оптимізація чи інший спосіб розрахунку цих коефіцієнтів. Хоча регулятор за виразом (2.2) найбільш часто використовується і нерідко виявляється найбільш ефективним, в ряді випадків такий регулятор непридатний, а іноді один з його каналів скоріше заважає, ніж допомагає. Перевагою процедури чисельної оптимізації є також те властивість, що якщо регулятор містить надлишковий канал, то правильно виконана процедура при правильно обраному критерії якості системи повинна привести до того, що коефіцієнт цього тракту вийде дуже незначним. Наприклад, якщо інтегруючий канал не потрібен, його коефіцієнт вийде вкрай малим.

Інша форма запису передавальної функції (2.2):

Більш складні структури регуляторів можуть містити додаткове диференціювання і (або) інтегрування. Наприклад, якщо регулятор містить обидва цих додаткових каналу, його передавальна функція може мати наступний вигляд:

 
<<   ЗМІСТ   >>