§ 10.3. Параллельные корректирующие звенья

Как уже отмечалось, параллельные корректирующие звенья удобно применять при использовании сложных законов управления, когда наряду с основным сигналом вводятся его производные или интегралы.

Введение интегралов преследует цель снижения установившейся ошибки. Этот вопрос был рассмотрен в главе 9 в связи с повышением точности систем автоматического регулирования посредством использования изодромных устройств.

Введение производных преследует обычно цель обеспечения устойчивости. В этом случае используются звенья дифференцирующего типа, включаемые параллельно основной цепи.

Варианты параллельного включения дифференцирующих звеньев показаны на рис. 10.6. Получение производной второго порядка при помощи одного звена является затруднительным. Поэтому схема, изображенная на рис. 10.6, б используется редко.

Рис. 10.0.

Введение второй производной дополнительно к первой производной осуществляется обычно по каскадным схемам, изображенным на рис. 10.6, в и 10.6, г. Для первой из них (рис. 10.6, в) результирующая передаточная функция будет

а для второй (рис. 10.6, г)

На рис. 10.6 дифференциаторы изображены идеальными. Более вероятно, что они будут представлять собой дифференцирующие звенья с замедлением (рис. 4.24).

Заметим, что введение параллельных корректирующих звеньев, представляющих собой интеграторы, соответствует поднятию нижних частот. Это хорошо видно на рис. 9.6. Введение параллельных корректирующих звеньев, представляющих собой дифференциаторы, соответствует поднятию верхних частот. Это можно видеть из формул (10.18) и (10.19).

В качестве примера на рис. 10.7, а изображен случай введения дополнительно к основному сигналу, пропорциональному углу поворота вала, сигналов, пропорциональных первой и второй производным угла поворота. Первый сигнал вырабатывается датчиком угла — потенциометром, второй — тахогенератором и третий — дифференцирующим трансформатором, на вход которого поступает напряжение тахогенератора.

На рис. 10.7, б приведена структурная схема рассматриваемого устройства. На ней обозначено: — коэффициент передачи потенциометра,

коэффициент передачи тахогенератора, и Т — коэффициент передачи и постоянная времени дифференцирующего трансформатора. Результирующая передаточная функция

Структурная схема может быть приведена к виду, изображенному на рис. 10.7, в, если в выражении (10.20) вынести за скобки множитель :

где

Структурная схема для этого случая приведена на рис 10.7, в.

Рис. 10.7.

Рис. 10.8.

На рис. 10.8 приведен пример параллельного соединения гироскопических чувствительных элементов. Трехстепенный гироскоп сохраняет заданное положение в пространстве. Поэтому при наклоне основания на выходе потенциометра будет возникать напряжение, пропорциональное этому углу наклона:

Двухстепенный гироскоп работает в режиме гиротахометра При наклонах основания угол прецессии его можно приближенно считать пропорциональным скорости наклона. На выходе потенциометра будет поэтому напряжение Сумма напряжений определит результирующую передаточную функцию

где

Этой передаточной функции соответствует структурная схема 10.6, а.