Параллельное корректирующее устройство

Параллельное корректирующее устройство — это третий вариант включения устройства в САУ (см. рис. 5.1, в). Включенное таким образом корректирующее устройство будем называть прямым параллельным и его передаточную функцию будем обозначать

Иногда прямое параллельное корректирующее устройство оказывается весьма удобным, так как при меньшей сложности обеспечивает нужное преобразование сигнала управления.

Пусть, например, Тогда передаточная функция данного участка цепи

Следовательно, при малой разности получается реальное форсирующее звено с большой постоянной времени дифференцирования. Уменьшение передаточного коэффициента этого участка прямой цепи должно быть скомпенсировано соответствующим увеличением передаточного коэффициента усилителя.

Синтезируют корректирующее устройство на основании некоторого комплекса требований к свойствам системы (см. § 5.1). Сначала определяют требуемое значение передаточной функции последовательного корректирующего устройства. Затем выясняют, при каких значениях передаточных функций параллельного корректирующего устройства и прямого параллельного корректирующего устройства будет получен тот же эффект, после чего уже можно решать, какое корректирующее устройство целесообразнее создавать. Составим формулы для такого расчета.

По каждой из структурных схем (см. рис. 5.1) составим передаточные функций разомкнутой цепи и приравняем эти выражения друг другу. Получаем

где

Из (5.14) определяют формулы перехода от одного вида корректирующего устройства к другому:

Если значение передаточной функции оказывается отрицательным, то параллельное корректирующее устройство должно включаться в виде положительной обратной связи. При отрицательном значении передаточной функции выходной сигнал прямого параллельного корректирующего устройства должен вычитаться из выходного сигнала участка

В настоящее время корректирующие устройства являются основным способом повышения качества линейных непрерывных систем регулирования по отклонению. Иногда в системе одновременно используют два корректирующих устройства: последовательное и параллельное или параллельное и прямое параллельное. Таким образом, функции, которые должны выполнять корректирующее устройство, распределяются между двумя корректирующими устройствами. Они могут быть выполнены из более простых элементов.

Составим формулы для замены последовательного корректирующего устройства двумя: последовательным и параллельным; такой вариант наиболее вероятен.

Рис. 5.3

Итак, пусть определена передаточная функция последовательного корректирующего устройства (рис. 5.1, а), при которой система будет иметь необходимые динамические свойства. Однако из-за сложности решено создать в системе два корректирующих устройства: последовательное и параллельное (рис. 5.3). Определяем передаточные функции разомкнутой цепи каждой из этих систем и приравниваем их друг другу:

Из этого равенства следует, что

Можно выбрать передаточную функцию параллельного корректирующего устройства и по первому из равенств (5.17) определить необходимое значение передаточной функции последовательного корректирующего устройства или же выбрать передаточную функцию последовательного корректирующего устройства и тогда второе из равенств (5.17) определит необходимое значение передаточной функции параллельного корректирующего устройства.

Аналогично можно составить формулы для замены последовательного корректирующего устройства последовательным и прямым параллельным или же параллельным и прямым параллельным.