Физический смысл введения производной от задающего воздействия в алгоритм управления системы

Дадим физическое объяснение возможности устранения скоростной ошибки (повышения порядка астатизма) системы с помощью введения первой производной от задающего воздействия на примере конкретной следящей системы. В следящей системе с принципом управления по отклонению (см. рис. 1.14, а) при вращении ведущего вала ВВ возникает ошибка Эта ошибка используется для формирования напряжения поступающего на двигатель. При вращении ВВ с постоянной скоростью в системе возникает

Рис. 6.3. Упрощенная принципиальная схема комбинированной следящей системы, связь по задающему воздействию в которой выполнена с помощью тахогенератора BR.

установившаяся скоростная ошибка Эта ошибка, как известно, пропорциональна скорости . В этом случае напряжение ошибки на выходе сельсина-приемника — стбкуст а напряжение, поступающее на — коэффициенты прербразования сельсинов в трансформаторном режиме и усиления усилителя У соответственно), т. е. пропорционально . Таким образом, для вращения приемного вала со скоростью, равной скорости вращения ведущего вала, на двигатель должно подаваться напряжение пропорциональное этой скорости. В рассматриваемой системе с принципом управления по отклонению напряжение целиком формируется из напряжения ошибки «ей т. е. необходимая скорость вращения двигателя достигается только за счет ошибки.

В комбинированной следящей системе (рис. 6.3), в которой связь по задающему воздействию реализована с помощью тахогенератора BR, с напряжением ошибки в усилителе у складывается напряжение тахогенератора: Как видим, напряжение как и напряжение ошибки пропорционально скорости (частоте) вращения Напряжение усиливается и вместе с напряжением ошибки подается на двигатель:

т. е. необходимое напряжение на входе двигателя формируется из напряжения ошибки и напряжения тахогенератора Благодаря этому при введении связи по задающему воздействию напряжение ошибки уменьшается. Перемещая Движок потенциометра можно изменять и увеличивать составляющую напряжения на входе двигателя. В частности, если обеспечить выполнение условия то т. е. напряжение тахогенератора полностью обеспечит вращение двигателя с требуемой скоростью. В этом случае ива следовательно, и скоростная ошибка системы Устранение скоростной ошибки соответствует повышению астатизма системы с первого до второго порядка.

Синтез связи по задающему воздействию из условия повышения порядка астатизма может быть выполнен с помощью изложенного в 118, 22] метода.

С помощью связи по задающему воздействию возможно не только повышение динамической точности, но и улучшение переходных процессов САУ [18, 21, 221.

В следящих системах, в которых значительные ошибки вызываются как изменением задающего, так и возмущающим воздействием, вводят компенсационные связи по задающему и по возмущающему воздействиям.