Creșterea astatism ordine - studopediya

Îmbunătățirea preciziei sistemelor de control automatizate

Cele mai comune metode de îmbunătățire a preciziei ACS sunt:

1. Creșterea câștigului în buclă deschisă;

2. Creșterea comenzii astatism;

3. Aplicarea reglementării în derivații erorii.

Creșterea câștigul în buclă deschisă este cea mai eficientă metodă. Crește câștigul de mai buclă deschisă, de exemplu, prin creșterea factorului de amplificare al amplificatorului electronic.

Creșterea câștigul în buclă deschisă reduce eroarea în toate modul standard, deoarece este inclusă ca un splitter pentru toate ratele de eroare.

Cu toate acestea, creșterea coeficientului de sistem în buclă deschisă reduce marja de stabilitate, iar sistemul se apropie de limita de stabilitate. Aceasta exprimă contradicția dintre precizie și stabilitate.

Prin urmare, creșterea factorului buclă deschisă este realizată în timp ce creșterea marjei de stabilitate folosind dispozitive de corecție.

Creșterea astatism scopul de utilizat pentru a elimina starea de echilibru eroare în diferitele moduri standard. Fizic astatism ordine crescătoare se realizează prin introducerea în canalul de regulament de integrare link-uri.

Schema de control structural cu un element suplimentar de integrare este prezentată în Fig. 8.1

Funcția de transfer de integrator:

în care - integrator coeficient de transmisie.

- funcția de transfer a sistemului în buclă deschisă, înainte de introducerea integrator.

Ca un exemplu, ia în considerare un sistem de urmărire mnozhetelno-divizor prezentat în Fig. 1.9. Pentru ea, a fost primit funcția de transfer a sistemului în buclă deschisă în forma:

astatism care corespunde primei comenzi. Pentru a spori astatism ordine introduce serii unitate în aceasta integrare suplimentară (de exemplu, integratoare amplificator operațional) având o funcție de transfer

Apoi, funcția de transfer a sistemului în buclă deschisă va fi:

Deoarece astatism ordine a devenit egal cu doi, atunci eroarea de viteză este eliminat

Adăugarea numărătorul și numitorul W (P), obținem ecuația caracteristică a sistemului închis: în care coeficientul de P în primul grad este zero. Prin urmare, nu se realizează o condiție necesară, dar insuficientă pentru stabilitate (toți coeficienții ecuației caracteristice trebuie să fie pozitiv), iar sistemul va fi instabil pentru parametrii sistemului.

Pentru a remedia această deficiență a dezvoltat un alt mod de a crește astatism ordine, care nu dă o reducere semnificativă a factorului de siguranță. Această cale este utilizarea dispozitivelor PID în care unitatea de integrare suplimentară se transformă decât secvențial cu semnalul de eroare și semnalul de eroare în paralel.

Schema bloc a sistemului de servo cu dispozitiv PID dispozitiv divid mnozhetelno prezentat în Fig. 8.2.

Dispozitivul Funcția PID de transfer este:

în cazul în care - timpul PID constant al dispozitivului.

Prin transformare reguli diagrame bloc obține

în care: - deschis bucla câștig.

Prin urmare, ecuația caracteristică a sistemului închis va fi:

Coeficienții acestei ecuații sunt pozitive, și, prin urmare, este posibil să se asigure stabilitatea prin selectarea parametrilor de sistem.

Nu este dificil de a vedea că, atunci când (acesta va fi, în absența unui integrator

acțiune integrală) starea de stabilitate se transformă în inegalitate:

care este valabil pentru sistemul original. Pentru valori mari (ceea ce corespunde unui factor mic) condiții de stabilitate rămân practic neschimbate, iar astatism ordin unu.