Файл: Фрер Ф. Введение в электронную технику регулирования.pdf

сглаживания задающего сигнала при настройке регулятора на сим­

насыщения, поведение системы во времени будет таким же, как при использовании ПИ-регулятора.

В результате подобного изменения схемы регулятора при неболь­

практически не сказывается. Наоборот, при больших изменениях сиг­ нала влияние дифференцирования на поведение регулируемой вели­ чины в режиме насыщения регулятора может стать весьма заметным

ровании сигнала фактического значения (более пологий подъем, но зато почти полное отсутствие перерегулирования).

Реализация такой схемы регулятора уже была описана (рис. 60,6); здесь к схеме добавляется лишь канал задающего сигнала. Из урав­ нений (178) и (179) можно заключить, что введение дифференцирую­ щей цепочки в канал обратной связи неизбежно приводит к появле­ нию в этом канале сглаживающего элемента с постоянной времени сглаживания tr=R0C'o. Эту величину следует отнести к объекту, т. е. считать ее входящей в суммарную постоянную времени о. Во многих, случаях такое сглаживание сигнала фактической величины является желательным, хотя при увеличении а снижается быстродействие си­ стемы.

Выше указывалось, что если регулятор настроен па симметрич­ ный оптимум, то необходимо, вообще говоря, предусмотреть сглажи­ вание сигнала в задающем канале. Из уравнения (265) вытекает, что при дополнительном дифференцировании регулируемой величины та­ кая необходимость отпадает.

Переход от одной схемы включения регулятора к другой можно представить себе так, как это изображено на рис. 99. Из этого ри­ сунка также можно видеть, что дифференцирование исключает необ­ ходимость в сглаживании задающего сигнала.

Для случая настройки на симметричный оптимум это является крупным достоинством. Иначе обстоит дело при настройке на опти­ мум модуля передаточной функции. Так как время изодрома ПИ-ре­

модуля должно быть выбрано равным постоянной времени Ті боль-

174

г

/+рТиз КР г, Г

из

\У

(t+pTU3)

Рис. 99. Преобразование ПИ-регулятора ъ И-регуля- тор с дополнительным дифференцированием регули­ руемой величины.

175

щего сигнала было сглаживающее звено с наибольшей инерционно­ стью пз тех, которые имеются в контуре.

Это подтверждается и при рассмотрении передаточной функции. Согласно рис. 97 имеем:

(288)

По правилам настройки на оптимум модуля следует положить:

приводит к следующему уравнению для передаточной функции за­ мкнутого контура:

дартную передаточную функцию для оптимизированного по ее моду­ лю контура, первый сомножитель свидетельствует об эффекте сгла­ живания с большой постоянной времени Т\.

Таким образом, дополнительное дифференцирование в канале обратной связи дает наилучший эффект при настройке на симметрич­ ный оптимум. При настройке на оптимум по модулю передаточной функции оно приводит чаще всего к изменению принципа всего регу­ лирующего устройства. Остановимся на этом утверждении несколько подробнее.

Прежде всего следует отметить, что такая схема может быть применена и на входе ГШ-регулятора. В результате дополнительного дифференцирования к исходному упреждению (время изодрома 7 Н З ) добавляется новое. Следовательно, контур ведет себя подобно конту­ ру с ПИД-регулятором. Предположим, что объект содержит интегри­ рующее звено со временем интегрирования ТІ и ряд инерционностей, в том числе паразитную инерционность дифференцирующего звена, которая обеспечивает сглаживание задающего сигнала и может являться полезной. Будем также считать,, что одна из инерционностей отличается особенно большой постоянной времени 7"2. Тогда по пра­ вилам настройки на симметричный оптимум следует выполнить ра­ венства

Т, = 8 о 7 7 \ 7"нз — 712-

176