Главная Промышленная автоматика.

Tp+1

«от

Tp+lTp\

Рис.11.3. Обеспечение инвариантности к изменениям Т„ в системе подчиненного регулирования: а - исходная структура; б - преобразованная

взаимно компенсируют друг друга, что позволяет преобразовать схему к виду, представленному на рис.11.3, б. На рис.11.3, а, б значения к,

fe определяются так, чтобы = ktyj.k„~. удовле-

ОТДТ

творяли условиям, приведенным в гл.7.

Динамические характеристики системы подчиненного регулирования и системы со структурой, показанной на рис. 11.3, при изменении электромеханической постоянной времени представлены соответственно на рис. 11.4, а и б при ступенчатом возмущающем воздействии IRq = 1 В. Кривые 1 соответствуют расчетным значениям параметров объекта: Тм = 0,01 с; Т - 0,02 с; Тщ - 0,2 с; Ри = 10, а кривые 2 - значению Гм, уменьшенному вдвое, т.е. Гц = 0,1 с. Из графика на рис.11.4, б видно, что благодаря замене обратной связи по току обратной связью по ускорению система, представленная на рис.11.3, является астатической. Отклонение скорости в установившемся режиме отсутствует, а в переходном процессе вдвое меньше, чем в исходной системе подчиненного регулирования. Из сравнения кривых на рис.11.4, а и



1.5 В 1,0

О В -0,1

-0,2 -0,3


0,1 0,2 с 0,3

0,1 0,2 с 0,3

Рис.11.4. Процессы при возмущающем воздействии в системе без компенсации (а) и с компенсацией суммарного возмущения (б)

б видна меньшая зависимость Ае от изменения электромеханической постоянной времени в преобразованной системе.

Таким образом, компенсация суммарного возмущения приводит к увеличению точности системы при изменениях параметра, что является преимуществом данного метода. Его недостаток заключается в наличии реального дифференцирующего звена iГд в обратной связи, которое при малых х снижает помехоустойчивость контура; увеличение т нецелесообразно, поскольку приводит к существенному отличию показателей качества от расчетных.

Применение скользящего режима релейной системы для снижения чувствительности рассмотрим на примере системы управления скоростью, представленной на рис.11.5. В соответствии со стрзтурной схемой система описывается уравнениями:

м1 = 2 ~ 00;

= -Ху -Х2 + Рп",

где и = usigns. В случае пропорционального регулятора скорости сигнал на входе релейного звена s = (Ug - ftpXiJApc - Аот2 • В скользящем режиме Х2 = (Ur, - k(x{)kpc I от • Скользящее движение описывается уравнением первого порядка, которое получится при подстановке последнего выражения в первое уравнение системы (11.10):

Тху = (из - ftocl)V /от - hQ (11-11)

(11.10)



- Тр+\

1 1

Рис. 11.5. Структура системы с релейным управлением Его характеристический полином имеет вид: Tjp + +kockpc I Кт Корень полинома pi = ~КсКо /(*отм) зависит от коэффициента усиления регулятора скорости к, что позволяет обеспечить требуемое время регулирования tp = 3 / =

= З/гом/*осс) путем выбора кр. Уравнение статики получается при ±1=0 из уравнения (11.11), что дает выражение для установившегося отклонения скорости Асо = Де / с = IRQkg,j. /(ккрс) = = v/gi?Q при наличии нагрузки по сравнению с идеальным

холостым ходом, когда Xj = / . В скользящем режиме статизм по заданию равен нулю. Коэффициенты обратных связей выбираются из условий согласования уровней сигналов: Кт = "max/(-п-о), поскольку в скользящем режиме s = 0; к =

= "max/imax = "тах/"н- Так как В уравнение скользящего движения (11.11) не входит электромагнитная постоянная времени, система инвариантна к изменениям этого параметра. Условие существования скользящего режима (11.6) на прямой s = О при щ = = const зависит от знака s :

s = (-*ocilV-*oT2)-

Подставив сюда выражения х, Х2 из системы (11.10), по

лучим

S = -ftocV(2 - 1сЩ)/Тг - - 2 + P„W;„Slgns)/T .





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 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 [104] 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

0.0037