КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Устойчивость САУ
Влияние коэффициента замкнутого контура Пусть задана статическая система (рисунок 4.7).
Рисунок 4.7 – Статическая система автоматического управления По задающему воздействию в разомкнутой САУ (без ОС) изменение выходного сигнала равно (4.9) В замкнутой САУ это изменение равно (4.10) где kp=k1k2k3.
По возмущающему воздействию в разомкнутой САУ изменение выходного сигнала равно (4.11) В замкнутой САУ (4.12) Отсюда можно сделать вывод. В замкнутой статической системе отклонение, как по задающему, так и по возмущающему воздействию в (1+kP) раз меньше, чем в разомкнутой системе без ОС (рисунок 4.8). Рисунок 4.8
В астатической САУ (рисунок 4.9) отклонение выходного сигнала по возмущающему воздействию составит
Рисунок 4.9
Основной динамической характеристикой автоматической системы является её устойчивость. Устойчивостью называют свойство САУ возвращаться к последующему установившемуся состоянию после приложения возмущающего воздействия, которое вывело её из состояния равновесия. Системы АУ, обладающие указанным свойством, называют устойчивыми. Системы, в которых не восстанавливается равновесный режим, а при отклонениях от него регулируемая величина начинает неограниченно возрастать или совершать колебания с возрастающей амплитудой, называют неустойчивыми. Обеспечение устойчивости является необходимым условием работоспособности. Поэтому исследование САУ на устойчивость представляет собой одну из основных задач в ТН. Различают два вида устойчивости: устойчивость в «малом» и устойчивость в «большом». САУ называют устойчивой в «малом», если устойчивость проявляется в результате бесконечно малых изменений возмущающего воздействия. В том случае, когда система сохраняет устойчивое состояние при достаточно больших, конечных по величине изменениях возмущающего воздействия, то САУ называют устойчивой в «большом».
Для линейных систем регулирования требования устойчивости в «малом» является необходимым и достаточным условием устойчивости в «большом». Для нелинейной системы устойчивость в «малом» в общем случае не означает, что она устойчива в «большом». Исследования устойчивости в «малом» представляют большой практический интерес, так как во многих случаях на основании его можно сделать вывод об устойчивости в «большом» реальных, в том числе и нелинейных систем. Для ответа на эти и другие вопросы целесообразно разобраться в физике образования колебаний САУ. Причиной неустойчивости замкнутых САУ является наличие в них элементов, способных запасать энергию. В электрических цепях такими аккумуляторами являются индуктивности и ёмкости. В механических системах ту же роль играют движущиеся массы, обладающие механической инерцией. В электромеханических системах, системах электропривода такими накопителями энергии являются как индуктивности и ёмкости, так и движущиеся массы. В замкнутых САУ часть энергии с выхода передаётся на вход системы. Если бы передача энергии совершалась без задержки времени, что реально невыполнимо, то, по-видимому, проблемы обеспечения устойчивости не было бы. Применение безынерционных аппаратов – вентильных преобразователей, полупроводниковых и вентильных усилителей и так далее способствует инерционности САУ электропривода. Причину неустойчивости легко уяснить себе также исходя из частотной характеристики. Пусть к системе приложен синусоидально заданный сигнал, обратная связь не подсоединена. При некоторой определённой частоте и при наличии инерционных элементов колебания могут отставать от колебаний на . Если теперь замкнуть систему отрицательной обратной связью, то сигнал обратной связи будет складываться с заданным сигналом, то есть увеличивать его вместо того, чтобы уменьшать.
Если же замыкая обратную связь отключить входной сигнал, если (по амплитуде), то возникшие колебания в системе будут поддерживаться сами собой. Если при этом (по амплитуде), то очевидно колебания затухнут. Если (по амплитуде), то колебания в системе будут расходящимися. При исследовании устойчивости могут преследоваться следующие задачи: 1. Выяснение, является ли устойчивой система при заданных параметрах. 2. Определение допустимых изменений параметров при инерционной системе с заданной структурой по условию сохранения устойчивости. 3. Анализ структуры и определение параметров САУ, при которых она может стать неустойчивой.
Дата добавления: 2014-12-25; Просмотров: 584; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |