Загальні положення. Тема № 10. Забезпечення стійкості, підвищення якості регулювання і синтез лінійних систем

Тема № 10. Забезпечення стійкості, підвищення якості регулювання і синтез лінійних систем

План

10.1. Загальні положення.

10.2. Коректувальні пристрої.

10.3. Перетворювальні елементи.

10.4. Підвищення точності в усталених режимах.

10.5. Забезпечення стійкості й підвищення запасів стійкості.

10.6. Синтез коректувальних пристроїв за логарифмічними амплітудно-частотними характеристиками.

Першою проблемою, що розв’язувала теорія автоматичного керування, було забезпечення стійкості систем. Пізніше центральною задачею стало досягнення необхідної якості регулювання. Для її вирішення були створені методи наукового проектування (синтезу) систем із заданими показниками точності регулювання й швидкодії.

Проблема забезпечення необхідних властивостей лінійних автоматичних систем є досить складною і вимагає вирішення таких окремих задач:

- забезпечення стійкості (стабілізація);

- підвищення запасів стійкості (демпфірування);

- підвищення точності регулювання в усталених режимах (зменшення або усунення статичної помилки відтворювання задавального сигналу, зменшення або усунення впливу постійних збурень);

- поліпшення перехідних процесів (збільшення швидкодії, максимальне зменшення динамічних помилок).

Іноді можливе сумісне розв’язування цих задач, в інших випадках вони виявляються такими, що суперечать одна одній. Залежно від призначення системи і вимог, які до неї висувають, одні задачі можуть бути основними, а інші відходять на другий план чи знімаються зовсім.

Наприклад, будь-яка система має бути стійкою. Однак, запас стійкості у системі стабілізації (з постійною чи такою, що рідко змінюється, задавальною дією) може бути значно меншим, ніж у слідкуючій системі, в якій ця дія безперервно або часто змінюється. Якщо параметри об’єкта регулювання визначені приблизно чи можуть змінюватися у процесі експлуатації системи, необхідний більший запас стійкості, ніж при точно встановлених і незмінних параметрах.

У системах стабілізації забезпечується максимально можливе чи необхідне зменшення впливу збурень. У слідкуючих системах, крім того, забезпечується максимально можлива швидкодія й зменшення статичних і динамічних помилок відтворювання задавальної дії.

Коли стійкість і необхідна якість не можуть бути досягнуті простою зміною параметрів системи (коефіцієнтів передачі, сталих часу окремих ланок), тоді задачу вирішують уведенням до системи додаткових пристроїв, що називаються коректувальними.

Усі системи можна розділити на дві групи:

- швидкодіючі, в яких сталі часу автоматичних керуючих пристроїв та керованого об’єкта мають той самий порядок (регулювання швидкості, частоти, напруги в електроприводах);

- повільнодіючі, в яких сталі часу керованого об’єкта мають значення на декілька порядків більші, ніж сталі часу автоматичних керуючих пристроїв (різні технологічні) установки.

У подальшому розглядається синтез коректувальних пристроїв у системах першої групи. Для автоматизації керованих об’єктів другої групи використовуються, як правило, стандартні регулятори, що реалізують різні закони керування (п. 1.7). Для вибору та настроювання цих регуляторів розроблені спеціальні методики, які розглядаються у підручниках з автоматизації технологічних процесів (додаток В).

Дата добавления: 2014-12-25