4. КОРРЕКЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СЕРВОМЕХАНИЗМОВ

Функциональная взаимозаменяемость сервомеханизмов, обладающих, вообще говоря, различными динамическими характеристиками, требует реализации приемов желаемого изменения зависимостей между компонентами выхода и входа, описываемых уравнениями типа (VIII.6). Такое изменение динамических свойств достигается коррекцией сервомеханизма, позволяющей обеспечить желаемые свойства, например при использовании сервомеханизма в установках с полуавтоматическим управлением, т. е. с участием человека-оператора. В последнем случае неизменяемой частью следящей системы оказывается уже не исполнительное устройство, а устройство регулирования.

Способы коррекции зависят от физических свойств компонент векторов входа и выхода и в некоторых случаях для возможности их реализации необходимо преобразование сигналов, например, в электрические с использованием для этой цели специальных датчиков и операционных усилителей, приведенные операторы которых будем обозначать где индекс указывает переменную, по которой осуществляется корректирующая обратная связь. Отрицательный знак этого оператора свидетельствует о необходимости изменения знака такой обратной связи. Коррекция по компонентам вектора входа не меняет собственного оператора сервомеханизма, а при необходимости его изменения обращаются к коррекции по компонентам вектора выхода.

Поскольку наибольшие возможности реализации дают электрические сигналы, то используем применительно к сервомеханизму в качестве управляющего компонента входа электрический сигнал с

усилительным устройством, оператор которого Тогда управляющая переменная в уравнении (VII 1.6) превращается в промежуточную переменную. Обозначая через получим уравнения связи между входом и выходом в форме

При подаче сигнала на вход (рис. VIII.9, а) создается дополнительный тракт управления, эквивалентный изменению оператора

Очевидно, подача такого же сигнала на «электрическое отражение» не меняет динамических свойств системы, а подача на реализуется лишь в системах с трактом отражения усилия.

Рис. VIII.9. Коррекции регулярного сервомеханизма: а — по переменной ; б - по в — по — по

Обратная связь по нерегулируемой компоненте вектора входа, не меняя собственного оператора, меняет ошибку по возмущающему воздействию, допуская возможность соответствующего ее уменьшения (рис. VIII.9, б).

Коррекция по неуправляемой компоненте вектора входа используется в случае необходимости изменения силовой передаточной

функции а также изменения ошибки по возмущающему воздействию

Коррекция по компонентам вектора входа (компенсация по управляющему или по возмущающему воздействиям), не меняя собственных движений системы [предполагается, что операторы не содержат интегрирующих членов], меняет вынужденные движения и позволяет существенно уменьшить ошибку по возмущающему воздействию, если при этом значения нерегулируемой компоненты выхода не превзойдут допустимого значения, определяемого эффектом насыщения. В противном случае сервомеханизм перестает быть линейным и необходим учет нелинейности типа насыщения.

Коррекция по управляемой компоненте вектора выхода используется в случае необходимости изменения эквивалентных значений операторов и с одновременным изменением при этом силовой передаточной функции

Такой способ коррекции наиболее универсален, если можно изменить собственный оператор сервомеханизма. Так, при выборе собственный оператор будет а при выборе собственный оператор приобретает форму где . В случае необходимости рассматриваемая обратная связь может быть выбрана и положительной в соответствии с желаемым знаком выражения корректирующего оператора

Эквивалент изменения оператора потерь достигается коррекцией обратной связи по неуправляемой компоненте вектора выхода (рис. VIII.9, г). Такая коррекция допускает использование устройства регулирования в качестве неизменяемой части следящей системы.

Уравнения корректированного таким способом сервомеханизма с корректирующим оператором будут:

где

Такой способ коррекции используется тогда, когда необходимо изменить только значение оператора при неизменных остальных

операторах, определяющих динамические свойства сервомеханизма [обычно при необходимости изменения

Использование оператора дает иное выражение ошибки по возмущающему воздействию по сравнению с использованием оператора Кроме того, возможности реализации обоих способов коррекции различны, поскольку при прочих равных условиях порядок оператора по сравнению с оператором на единицу больше.