6.11. Непрерывные корректирующие цепи
При проектировании корректирующих элементов всегда следует иметь в виду проблему их практической реализуемости. Экономические и физические соображения требуют, чтобы система была как можно более простой. Существует много примеров, когда без особого труда вместо дискретных корректирующих устройств в систему можно включить непрерывные корректирующие цепи. Вследствие этого нельзя пренебрегать синтезом таких непрерывных корректирующих устройств. Более того, этот вопрос необходимо глубже исследовать. В настоящем разделе главным образом рассматриваются задачи синтеза, касающиеся создания таких линейных непрерывных цепей, которые обеспечивают требуемый процесс в импульсной системе.
Метод коррекции, который предлагается здесь, представляет собой попытку обойти многочисленные затруднения, возникающие при синтезе систем частотными методами, при помощи привлечения приближенных временных методов. При этом методе учитывается, что для определенного входного возмущения некоторые характеристики объекта (вид переходного процесса и наличие низкочастотных составляющих) должны быть сохранены независимо от вида коррекции, будь она дискретной или непрерывной, в целях достижения требуемого качества. Точная структура управляющей функции (относительно высокочастотных составляющих) не играет существенной роли из-за фильтрующих свойств самого объекта.
Свойства дискретного корректирующего устройства и следующего за ним фиксирующего устройства, обрабатывающих данные измерения, полностью определяются реакцией на единичный импульс. В случае фиксирующего устройства нулевого порядка эти свойства учитываются передаточной характеристикой, которая с математической
точки зрения преобразует импульсы, поступающие на вход в моменты съема, в ступенчатый процесс, имеющий вполне определенную амплитудную зависимость от площадей поступающих импульсов. Для того чтобы некоторая цепь обладала передаточной характеристикой, сходной с упомянутой выше, при входных импульсах в моменты съема, необходимо, чтобы реакция этой цепи при подаче импульса на ее вход была по крайней мере грубо приближенно сходной с реакцией устройства, включающего в себя дискретное корректирующее устройство и фиксирующее устройство нулевого порядка. Также очевидно, что реакция дискретного корректирующего устройства и фиксирующего устройства нулевого порядка должна иметь некоторое общее сходство с непрерывной и гладкой (исключая резкие разрывы) кривой, чтобы обеспечить разумное приближение к непрерывной системе допустимой сложности с сосредоточенными постоянными. Там, где эти условия непрерывности и гладкости отсутствуют (например, при жестких требованиях к реакции конечной длительности, когда объект имеет ненормально плохие характеристики, при очень низкой скорости квантования и т. д.), нам бы казалось сомнительной осуществимость непрерывной коррекции. Во всяком случае, несколько попыток сразу выявят либо аналитически, либо посредством аналоговых моделей как осуществимость, так и качество приближений.
Интуитивно ясно, что в некоторых случаях аппроксимация импульсной характеристики дискретного корректирующего устройства и связанного с ним фиксирующего устройства, осуществляемое некоторой цепью, может обеспечить хорошее приближение к дискретной коррекции. Чтобы иметь возможность легко изучить влияние аппроксимации цепями, необходимо найти непосредственный метод аппроксимации этих импульсных характеристик. Как будет показано ниже, некоторые приближенные временные методы теории цепей могут быть с успехом использованы для решения этой задачи.
