Главная > Теория автоматического управления и регулирования
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
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

Принцип комбинированного управления. Пример комбинированной системы и ее анализ в статическом режиме

В технике широко применяют САУ с принципом комбинированного управления, сочетающим принципы управления по отклонению и по возмущению — комбинированные системы. В комбинированных системах принцип управления по отклонению реализуется с помощью главной обратной связи, а принцип управления по возмущению — с помощью компенсационных связей. Если наиболее существенная ошибка вызывается возмущающим воздействием то вводится связь по этому возмущению СВ (рис. 1.11,а), если же такая ошибка получается из-за изменения задающего воздействия то связь по задающему воздействию СЗВ (рис. 1.11, б). В первом случае алгоритм управления имеет вид т. е. управляющее

Рис. 1.11. Функциональные схемы комбинированных САУ со связью по возмущению (а) и со связью по задающему воздействию (б).

воздействие является функцией отклонения и возмущающего воздействия. Во втором случае т. е. управляющее воздействие получается в результате преобразования отклонения и задающего воздействия. В общем случае в системе возможны компенсационные связи как по возмущающему, так и по задающему воздействиям, когда для формирования управляющего воздействия используется отклонение, возмущающее и задающее воздействия:

В комбинированных системах компенсационная связь по основному возмущению (задающему воздействию) устраняет составляющую ошибки, вызываемую этим возмущением (изменением задающего воздействия), а в результате действия обратной связи уменьшаются ошибки, вызываемые второстепенными возмущающими воздействиями, по которым нет компенсационных связей. Если с помощью компенсационных связей не полностью устраняются ошибки, вызываемые основными возмущающими (задающими) воздействиями, то остаточные ошибки также уменьшаются с помощью обратной связи.

Основы теории и методы построения комбинированных систем автоматического управления разработаны советскими учеными В. С. Кулебакиным, А. Г. Ивахненко, Б. Н. Петровым, А. И. Кухтенко, Г. М. Улановым и др..

Рис. 1.12. Упрощенная принципиальная схема системы автоматического управления частотой вращения электродвигателя с принципом комбинированного управления.

Примером комбинированной системы является система автоматического управления частотой вращения электродвигателя (рис. 1.12). В этой системе компенсационная связь по основному возмущающему воздействию (моменту - нагрузки осуществляется компенсационной обмоткой а обратная связь с помощью тахогенератора BR.

Найдем зависимость в установившемся режиме, для чего запишем уравнения элементов системы:

компенсационной связи (напряжение, выделяющееся на компенсационной обмотке

элемента сравнения ;

схемы суммирования

электродвигателя тахогенератора

Исключая из этих уравнений промежуточные переменные получаем искомую зависимость

где

— коэффициент усиления замкнутой части системы в разомкнутом состоянии.

Отклонение управляемой величины от требуемого значения составит:

Из формулы (1.8) следует, что Изменяя можно изменять у и соответственно наклон статической характеристики системы, отклонение Прн соответствующем выборе коэффициента компенсационной связи 10 значение коэффициента у может быть уменьшено до нуля. При этом полностью компенсируется влияние Мн на в установившемся режиме. Значение для этого случая находится условия компенсации в установившемся режиме:

Статическая характеристика системы при представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс. Как и в системах с принципом управления по возмущению, в комбинированных системах имеется возможность перекомпенсацнн возмущающего воздействия. В рассматриваемой системе перекомпенсация влияния нагрузки возможна, если

При изменении параметров системы неточном их определении условие компенсации (1.10) нарушается и связь по возмущению не будет уже

полностью устранять ошибку в установившемся режиме, вызываемую этим возмущением. Однако в отличие от системы с принципом управления по возмущению (рис. 1.6, б), в которой недокомпенсированная часть ошибки Мн (см. формулу не уменьшается, в комбинированной системе эта остаточная ошибка в соответствии с выражением (1.9) уменьшается еще в раз благодаря действию обратной связи:

Отклонения, вызываемые возмущающими воздействиями (изменением задающего воздействия), по которым нет компенсационных связей, в комбинированной системе также будут уменьшаться в раз за счет замкнутой ее части. В этом можно убедиться, если, например, в выражении (1.9) для отклонения, вызываемого нагрузкой, принять 10 — 0, что означает отсутствие компенсационной связи по этому возмущающему воздействию.

В рассматриваемом примере напряжение на входе двигателя т. е. управляющее воздействие, является суммой величин, пропорциональных отклонению и возмущающему воздействию. При таком алгоритме управления, как убедились, может полностью устраняться ошибка, вызываемая основным возмущающим воздействием, и уменьшаются в раз ошибки, вызываемые второстепенными возмущающими воздействиями только в установившемся режиме при Чтобы получить более высокую точность системы и при изменяющемся управляющее воздействие должно быть более сложной функцией возмущающего воздействия и ошибки, учитывающей динамические характеристики элементов системы.

Характеристика САУ с принципом комбинированного управления. Для формирования управляющего воздействия в комбинированных системах используется как непосредственная информация об основных возмущающих воздействиях (изменении задающего воздействия), так и отклонение управляемой величины от требуемого значения, вызываемое всеми возмущающими воздействиями (изменением задающего воздействия). Благодаря этому:

1) в комбинированных системах с помощью компенсационных связей возможно достижение полной компенсации ошибок, вызываемых основными возмущающими и задающим воздействиями (возможно достижение инвариантности);

2) наряду с возможностью полной компенсации ошибок, вызываемых основными воздействиями, в комбинированных системах с помощью обратной связи уменьшаются ошибки, вызываемые второстепенными возмущающими воздействиями, по которым нет компенсационных связей, а также недокомпенсированные ошибки от основных воздействий;

3) при нарушении условий компенсации возмущающего воздействия возникающая ошибка уменьшается замкнутой системой (см. формулу (1.9)), т. е. комбинированные системы менее чувствительны к изменениям параметров разомкнутых каналов, чем разомкнутые САУ;

4) благодаря наличию разомкнутых компенсационных каналов в комбинированных системах не так остро стоит проблема устойчивости, как в замкнутых САУ.

Таким образом, комбинированные САУ являются наиболее совершенными системами, обладающими высокой точностью управления.

На рассмотренных принципах строятся не только технические системы автоматического управления, но также и системы управления

в обществе и регуляционные системы в живых организмах. Поэтому методы исследования технических систем автоматического управления в определенной мере могут быть использованы для исследования систем управления в обществу и живой природе.

1
Оглавление
email@scask.ru