5.6. Коррекция САУ при помощи параллельных корректирующих устройств (коррекция обратными связями)

Возможность коррекции САУ с помощью параллельных корректирующих устройств

Способ последовательной коррекции САУ, рассмотренный выше, широко используется на практике. Однако во многих случаях коррекцию САУ оказывается более целесообразно осуществлять с помощью не последовательных, а параллельных корректирующих устройств, т. е. корректирующих устройств, включаемых в цепи местных обратных связей. Возможность коррекции САУ параллельными корректирующими устройствами вытекает из возможности замены последовательного корректирующего устройства равносильным параллельным. В этом нетрудно убедиться. Пусть, например, часть системы с передаточной функцией охвачена обратной связью, содержащей корректирующее устройство с передаточной функцией (рис. 5.24, а).

Рис. 5.24. Эквивалентные структурные схемы,

Передаточная функция этой части в соответствии с формулой (2.45)

где знак плюс относится к случаю отрицательной, а знак минус — к случаю положительной обратной связи. Выражение (5.28) можно представить в следующем виде:

где

передаточная функция последовательно включенного звена, эквивалентного по своему действию параллельному корректирующему устройству с передаточной функцией (рис. 5.24, б).

Таким образом, введение параллельного корректирующего устройства с передаточной функцией равносильно включению последовательного устройства с передаточной функцией (5.30).

Убедиться в возможности коррекции САУ с помощью параллельных корректирующих устройств можно и не прибегая к понятию эквивалентного последовательного корректирующего устройства. В соответствии с формулой (5.28) КПФ части системы

Если в какой-либо области частот

то

Таким образом, если выполняется условие (5.32) в какой-либо области частот, то передаточная функция части системы, охваченной обратной связью, в этой области частот равна обратному значению передаточной функции параллельного корректирующего устройства, т. е. полностью определяется передаточной функцией последнего. Благодаря этому с помощью параллельных корректирующих устройств можно изменять частотные характеристики систем в желаемом напряжении.

В зависимости от корректирующего устройства, включаемого в местную обратную связь, различают жесткие и гибкие обратные связи. Жесткой обратной связью называется связь, подающая на вход охваченного ею звена (нескольких звеньев) величину, пропорциональную выходной величине этого звена (последнего из звеньев). Гибкая обратная связь подает на вход охваченного ею звена величину, пропорциональную первой производной от выходной величины этого звена, то

есть величину, пропорциональную скорости изменения выходной величины. В более общем-случае с помощью гибкой обратной связи на вход звена, кроме первой, подаются вторая и более высокие производные выходной величины. Если жесткая обратная связь действует как в переходном, так и в установившемся режимах, то гибкая обратная связь оказывает на работу системы воздействие только в режиме переходного процесса. Рассмотрим влияние жесткой и гибкой обратной связей на передаточные функции и частотные характеристики некоторых звеньев.