Параллельная коррекция

Параллельные корректирующие устройства реализуются в виде обратных связей. Корректирующие обратные связи (охватывающие отдельные звенья или участки цепи САУ) помимо классификации на отрицательные и положительные, делятся на жесткие и гибкие. Жесткие обратные связи осуществляются статическими звеньями , гибкие - дифференцирующими .

Рассмотрим действие идеальной жесткой обратной связи с передаточной функцией

Пусть эта обратная связь охватывает апериодическое звено с передаточной функцией

как показано на рис.4.13.

Рис.4.13

В результате охвата обратной связью получим

где

Постоянная времени и коэффициент передачи уменьшаются при отрицательной обратной связи и увеличиваются при положительной. На рис.4.14 иллюстрируется физическая суть механизма уменьшения инерционности при отрицательной обратной связи.

Х

T

0 t

Рис.4.14

Переходная характеристика соответствует апериодическому звену без обратной связи, а характеристика - с обратной связью.

Кривая сигнала на входе звена имеет всплеск вначале. За счет его происходит форсировка на входе по сравнению с окончательным установившимся значением , которая и дает ускорение переходного процесса.

При инерционности обратной связи скорость роста еще более замедлится, увеличится длительность форсировки на входе звена, в результате чего еще более повысится быстродействие.

В качестве жесткой корректирующей обратной связи применяется в основном отрицательная обратная связь для уменьшения инерционности.

Заметим попутно, что отрицательная обратная связь имеет и другие достоинства: она уменьшает остающуюся вне рассмотрения нелинейность статической характеристики звена, нестабильность его параметров во времени, а также при наличии шумов (помех) на входе или внутри звена уменьшает уровень шумов на выходе.

При охвате жесткой обратной связью интегрирующего звена с

имеем:

где

Таким образом, интегрирующее звено превращается в статическое. Практический интерес при этом представляет лишь отрицательная связь (при положительной звено получается неустойчивым).

Рассмотрим далее влияние безинерционной гибкой обратной связи с , называемой еще гибкой обратной связью по скорости.

В общем случае для звена с передаточной функцией имеем:

Таким образом, гибкая обратная связь, не влияя на коэффициент передачи охватываемого звена, изменяет коэффициент при р в знаменателе передаточной функции.

В случае апериодического звена изменится постоянная времени (при положительной обратной связи уменьшится, а при отрицательной - возрастет), в случае колебательного - изменится коэффициент демпфирования.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

5.1. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М. Наука, 1989. - 304 с.

5.2. Теория автоматического управления. Ч.1. Теория линейных систем автоматического управления/ Н.А. Бабаков и др.; Под ред. А.А. Воронова. - М.: Высшая школа, 1986. - 367 с.

5.3. Бабаков Н.А. и др. Теория автоматического управления. Ч.1/Под ред. А.А. Воронова. - М.: Высшая школа, 1977. - 303 с.

5.4. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. - М.: Энергия, 1975. - 416 с.

5.5. Бесекерский В.А. и др. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978. - 512 с.