Главная Промышленная автоматика.

включения нелинейного элемента, во-первых, между двумя линейными фильтрами (рис. 3.19,а), во-вторых, в обратную связь таким образом, чтобы она совместно с динамическими элемен-та-ми Wi{p) и W2{p) прямой цепи системы образовала внутренний контур (рис. 3.19,6), в-третьих, путем включения линейного фильтра так, чтобы он совместно с динамическими элементами Wi{p) и 2{р) образовал внутренний контур (рис. 3.19, б). Нелинейные элементы представляют собой четырехполюсники, выполненные из диодов, сопротивлений и полупроводниковых операционных усилителей.

и/,(р)

Л,(Р)


w,(p)

Wip)

Рис, 3.19.

Устройства, реализующие нелинейные законы управления, по виду функциональных преобразований делятся на функциональные, логические, оптимизирующие и параметрические. Функниональные применяются для компенсации влияния нелинейностей в САУ, для улучшения их устойчивости и повышения точности работы системы. Логические используются для повып1ения устойчивости и улучшения качества САУ. Они позволяют изменять параметры или структуру систем. Такие оптимизирующие устройства обеспечивают в САУ наивыгоднейший режим работы по онределенному показателю качества си-<темы или по его какому-либо параметру. Обычно эти оптимизирующие устройства реализуются с помощью сочетания функ-ЧИональных и логических. И, наконец, рассматриваемые пара-



метрические устройства обеспечивают управление системами по отклонениям от заданного закона или заданной программы.

•Рис. 3.20.

На рис. 3.20 приведена структурная схема, реализующая логический нелинейный закон управления вида

+ 1 при x>Ci, х>-С.,; О при л > С,; X С - С/,

О при л- С,; л > С;-, - 1 при л- < Ci; X <С..

Эта схема состоит из дифференцирующ,его звена (ДЗ), двух нелинейных элементов (НЭ1 и НЭ2) и логического блока (ДБ), с помощью которого изменяется сигнал управления у. Нелинейные блоки имеют характеристики типа зоны нечувствительности С] и Сг. Величины этих зон устанавливаются в зависимости от требований, предъявляемых к САУ.

Нелинейные корректирующие устройства, используюнхие элементы неизменяемой части системы, меняют коэффициенты усиления в устройствах, которые находятся в прямой цепи в процессе работы САУ, или перестраивают ее структуру, или перестраивают программу режима работы самой системы.

На рис. 3.21 представлена структурная схема следящего электропривода с пелиненным демпфированием, позволяющая получить высокое быстродействие и малое перерегулирование при переходном процессе. Корректирующее устройство состоит из двух тахогенераторов {Тг1 и Тг2), сидящих на общем валу электродвигателя (Дв). Тахогенсратор Тг1 обеспечивает скоростную обратную связь, а тахогенсратор Тг2 - демпфирование с переменным коэффициентом. Переменное демпфирование достигается за счет подачи на обмотку возбуждения Тг2 сигнала, пронорционального ошибке рассогласования. Якорные обмотки тахогенераторов Тг1 и Тг2 включены встречно отно-сительь-о друг друга. Усилители У1 и У2 служат для усиления сигналов, поступающих на их вход.



При больших сигналах рассогласования демпфирование в следящей системе почти отсутствует. Это обеспечивает максимально возможную скорость нарастания переходного процесса. По мере уменьшения сигнала рассогласования демпфирование увеличивается и в системе происходит актив1юе затухание переходного процесса.

° Г<!>1


Рис. 3,21.

Логарифмические амплитудные частотные характеристики систе.мы при отсутствии демпфирования и при его наличии показаны на рис. 3.22. Характеристика L{!) соответствует работе системы при больших углах рассогласования, а L*(со)-при малых. В этом случае полоса пропускания частот зависит от величины демпфирования. Чем больше величина демпфирования, тем меньше частота среза, т. е. ы* <{Оср.

На рис. 3.23 изображены кривые переходных процессов в следящем электроприводе. Кривая / соответствует пс-реходному процессу при отсутствии в системе нелинейного корректирующего устройства, а кривая 2 - при наличии нелинейного демпфирования. Переходный процесс в первом случае имеет по сравнению со вторым более затяжной характер и большое перерегулирование.

Изменение формы переходного процесса в следя-

Рис. 3.22.

\/,*(l,jo) 1\ N. 1 \

N20;

1 N





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 [32] 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

0.0035