Системы экстремального управления с принципом управления по возмущению

На рис. 12.8, а изображен возможный вид экстремальных характеристик управляемого объекта. Из рисунка видно, что разным значениям возмущающего воздействия соответствуют различные значения управляющего воздействия при которых управляемая величина принимает экстремальное значение. Имея экстремальные статические характеристики управляемого объекта, соответствующие различным значениям можно заранее определить характеристику компенсации (компаундирования) (рис. 12.8, б). Обычно эта характеристика является нелинейной.

В СЭУ с принципом управления по возмущению измеряется возмущение и реализуется заранее определенная характеристика компенсации т. е. в зависимости от значения возмущающего воздействия вырабатывается управляющее воздействие при котором управляемая величина принимает экстремальное значение.

Примером разомкнутой СЭУ может служить система автоматической настройки колебательного -контура в резонанс с изменяющейся частотой подаваемого на контур напряжения (рис. 12.9). Зависимость напряжения на контуре от значения емкости С (или угла поворота ротора конденсатора С) при данной частоте поступающего напряжения имеет экстремальный характер. С изменением частоты этого напряжения экстремальная характеристика контура перемещается на плоскости и — С аналогично, например, характеристике, изображенной на рис. 12.8, а. Поэтому необходимо в соответствии с изменением частоты изменять значение емкости С таким образом, чтобы резонансная частота контура была равна частоте В этом случае на контуре будет выделяться максимальное напряжение.

Задача настройки контура встречается в радиоприемных и радиопередающих устройствах. Для ее решения с помощью СЭУ с принципом управления по возмущению (рис. 12.9) частота измеряется и с помощью преобразователя преобразуется в напряжение постоянного тока Это напряжение поступает на элемент сравнения ЭС следящей системы, состоящей из усилителя-преобразователя УП,

Рис. 12.9. Функциональная схема разомкнутой СЭУ автоматической настройки колебательного -контура в резонанс.

Рис. 12.10. Функциональная схема СЭУ с принципом управления по возмущению.

исполнительного двигателя М, редуктора Ред. Следящая система поворачивает эксцентрик Э на угол, соответствующий напряжению Через систему рычагов эксцентрик поворачивает ротор конденсатора С на необходимый угол и тем самым изменяет резонансную частоту контура, приближая ее к частоте напряжения.

Эксцентрик, система рычагов реализуют заранее определенную нелинейную характеристику компенсации (характеристику, аналогичную изображенной на рис. 12.8, б), а система в целом обеспечивает поддержание максимального напряжения на контуре при изменении частоты поступающего на контур напряжения. В рассматриваемой системе угол поворота ротора конденсатора С является управляющим воздействием, а напряжение на контуре — управляемой величиной.

Функциональная схема СЭУ с принципом управления по возмущению изображена на рис. 12.10, где приняты следующие обозначения: УО — управляемый объект с экстремальной характеристикой; — возмущающее воздействие, под влиянием которого изменяется экстремальное значение управляемой величины I; СВ — связь по возмущению, с помощью которой измеряется и преобразуется возмущающее воздействие — устройство изменения управляющего воздействия по нелинейному закону. Достоинства и недостатки СЭУ с принципом управления по возмущению такие же, как и в обычных автоматических системах, построенных по этому принципу управления.