Главная > Линейные автоматические системы
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

8.4. КОМПАУНДИРУЮЩИЕ СВЯЗИ

В некоторых объектах регулирования могут быть две физические величины, которые зависят от одних и тех же внешних воздействий и взаимосвязаны. Если одна из этих величин является регулируемой, то другая может осуществить дополнительное воздействие на регулятор. Такая дополнительная связь внутри замкнутого контура регулирования по отклонению называется компаундирующей Существуют два вида компаундирующих связей.

Компандирующая связь образующая второй канал воздействия возмущения. Такая связь может быть создана, когда в объекте регулирования возмущение воздействует на регулируемую величину у через промежуточную величину (рис. 8.14, а). В этом случае регулирующая величина влияет на только через у.

Компаундирующая связь в общем случае состоит из датчика и компенсирующего элемента. Иногда необходимость в датчике отпадает, например, когда есть электрическая величина. Компенсирующий элемент преобразует сигнал так, чтобы компенсировать влияние возмущения на регулируемую величину у.

Система с компаундирующей связью описывается передаточными функциями: разомкнутой цепи

Рис. 8.14. Структурная схема САР с компаундирующей связью: а — образующей второй канал воздействия возмущения; б - не образующей такого канала

относительно задающего воздействия

относительно возмущения

где — передаточные функции элементов объекта регулирования; — передаточные функции элементов регулятора.

При выполнении компаундирующей связи с передаточной функцией

передаточная функция относительно возмущения обращается в нуль. В этом случае возмущение не оказывает какого-либо влияния на регулируемую величину у, т. е. достигается полная инвариантность (независимость) у от Равенство (8.36) — условие полной инвариантности, которое, вообще говоря, может быть реализовано, ибо существуют два канала, по которым возмущение воздействует на регулируемую величину у. Один канал (естественный) состоит из элементов с передаточными функциями другой образован компаундирующей связью и включает элементы с передаточными функциями Вероятнее всего из-за инерционности элемента условие инвариантности не может быть реализовано полностью — не

может быть физически осуществлена компаундирующая связь с передаточной функцией, определяемой равенством (8.36). Тогда компаундирующую связь выполняют, лишь приближаясь к этому равенству, и достигают частичной инвариантности (см. п. 10.1) или инвариантности с точностью до малой величины е. Однако и в такой ситуации влияние на у уменьшается весьма существенно.

Возможность достижения того или иного вида инвариантности регулируемой величины от основного возмущения является большим преимуществом рассматриваемой структуры.

Однако компаундирующая связь оказывает отрицательное влияние на устойчивость системы, так как она создает положительную обратную связь, охватывающую элементы прямой цепи. Это влияние может быть скомпенсировано соответствующим выбором корректирующего устройства в прямой цепи системы.

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением может служить примером объекта, который позволяет осуществить компаундирующую связь, образующую второй канал воздействия возмущения. Регулируемой величиной является напряжение на зажимах генератора; возмущением напряжение потребителя, изменяющееся при изменении мощности нагрузки; второй величиной, характеризующей действие объекта, является ток генератора; регулирующим воздействием — ток возбуждения

При обычных допущениях (скорость вращения генератора постоянная и его магнитная система не насыщена) указанные величины связаны следующими уравнениями:

где — передаточный коэффициент генератора; индуктивности и сопротивления соответственно обмотки якоря генератора и линии, соединяющей генератор с потребителем.

После преобразования этих уравнений по Лапласу при нулевых начальных условиях можно определить передаточные функции элементов объекта:

где .

Очевидно, что структурная схема генератора такая же, как и изображенная на рис. 8.14, а. Следовательно, в системе автоматического регулирования его напряжения можно создать компаундирующую связь для компенсации влияния возмущения. Такую возможность широко используют.

Компаундирующая связь, не образующая второго канала воздействия возмущения. В этом случае возмущение влияет на промежуточную величину через регулируемую величину у (рис. 8.14, б). Регулирующая величина обычно влияет на регулируемую величину у через промежуточную

Система описывается передаточными функциями: разомкнутой цепи

относительно задающего воздействия

относительно возмущения

— передаточные функции элементов объекта регулирования; - передаточные функции элементов регулятора.

Передаточная функция обращается в пуль при выполнении компаундирующей связи с передаточной функцией

Таким образом, это равенство является условием инвариантности регулируемой величины у от возмущения Однако, как правило, компенсирующая цепь не может быть выполнена с передаточной функцией, удовлетворяющей равенству (8.40). Удается лишь уравнять свободные члены и коэффициенты при младших степенях левой и правой частей равенства, которое получается из равенства (8.40) после подстановки в него значений передаточных функций и предполагаемой передаточной функции При этом достигается лишь частичная инвариантность от у, но влияние на у значительно уменьшается.

Компаундирующая связь весьма значительно влияет на устойчивость системы и качество воспроизведения задающего воздействия, поэтому оказывается необходимым корректирующее устройство в прямой цепи.

Примером объекта, который позволяет создать компаундирующую связь рассмотренного типа, может служить электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением. Его регулируемая величина — скорость вращения якоря со; возмущение — момент сопротивления вторая величина, характеризующая действие двигателя, — ток якоря регулирующее воздействие — напряжение и, приложенное к обмотке якоря.

Уравнения электродвигателя

где индуктивность и сопротивление обмотки якоря; момент инерции якоря и связанных с ним вращающихся масс; — постоянные.

После преобразования уравнений по Лапласу при нулевых начальных условиях определяются передаточные функции элементов электродвигателя:

где — соответственно изображения переменных

Структурная схема электродвигателя такая же, как и у объекта регулирования на рис. 8.14, б. Следовательно, в системе автоматического регулирования

скорости вращения электродвигателя можно создать компаундирующую связь (обратную связь по току), которая, однако, не образует второго канала воздействия возмущения на регулируемую величину. Такую возможность широко используют в автоматизированных электроприводах.

1
Оглавление
email@scask.ru