Файл: Егоров С.В. Основы автоматики и телемеханики. Конспект лекций учеб. пособие.pdf

Р а з л и ч а ю т

к о р р е к ц и ю ж е с т к и м и

и

гибкими

о б р а т н ы м и

связями. Ж е с т к а я

обратная

связь

(ж. о. с.) действует

как в

переходных,

та к

и

в установившихся

р е ж и м а х ,

а

гибкая

обратная связь

(г. о. с.) — только

в п е р е х о д н ы х

р е ж и м а х

(рис. 7-6,6).

Ввиду

того,

что пр и

о т р и ц а т е л ь н о й

ж . о. с.

Исходная

система

Рис. 7-6

статический

к о э ф ф и ц и е н т

у с и л е н и я

о х в а ч е н н о й

части

системы

уменьшается,

это

приводит

к у в е л и ч е н и ю

(см.

п р и м е р

6-2) о ш и б о к с к о р р е к т и р о в а н н о й

системы,

что

п о р о й

н е ж е л а т е л ь н о .

Вследствие

этого

п о л у ч и л а

на

п р а к т и к е

большое

р а с п р о с т р а н е н и е

к о р р е к ц и я

с п о м о щ ь ю

г. о. с.

Рассмотрим м е т о д и к у

н а х о ж д е н и я

КУ. И з схемы

рис . 7-6,а

имеем

wCK(р)

= w,(р)

•

• wa(р)

=

^+™охв

ip)-WKy(p)

_

WUC(P)

\+Woxe{P)-WKy(P)

К а к видим из

последнего

выражения,

он о

н е у д о б н о для

использования

Л А Ч Х .

О д н а к о , если

в н е к о т о р о м

диапа ­

з о н е частот требуется

обеспечить

№ . с к ( / ю ) ^ № и с ( / с о ) ,

(7-7)

то

это

возможно,

когда

FOXBO'CO) • ^ к у ( / 0 ) )

| «

1, или

L 0 X B ( © )

+1ку('С0) < 0 .

(7-8)

Н а о б о р о т ,

если

в другом д и а п а з о н е

частот

FOXB(/CU) -W^ifa)

| »

1,

и л и

LOSB(CO) + L„y(co)>0,

(7-9)

то

W.M

а

: =

.

(7-10)

Т а к и м

образом,

действительно,

х а р а к т е р и с т и к и

скор ­

р е к т и р о в а н н о й

системы

могут

не

зависеть

от

охваченной

части

системы,

п р и

о п р е д е л е н н ы х

выше

условиях .

И з

(7-10)

получаем

возможность

н а й т и

£ку(со).

Ч а с т о т ы

со',

со", п р и

к о т о р ы х

Z-OXB(CO) +Ьку(а)

= 0 ,

т.

е.

г р а н и ц ы

д и а п а з о н о в

частот,

в

к о т о р ы х

выполняется или (7-8),

и л и

(7-9), называются сопрягающими

при

коррекции

обратной

.связью.

Удобно

воспользоваться

таким

порядком

построе ­

ния L K y(to):

1.

Строится Л А Ч Х

и с х о д н о й

системы LH C (co).

2.

Строится

п о

ТЗ

Л А Ч Х

с к о р р е к т и р о в а н н о й

системы

^ск(со).

3.

Н а х о д и т с я

в

соответствии

с (7-10), т.

е.

п р и

условии

(7-9)

для

н е к о т о р о г о

д и а п а з о н а частот

(со', со"],

суммарная

Л А Ч Х

^Е(СО) =L0SB(a>)

+£ку(со) = L H C

( © ) —ICK(CO).

4.

Намечается,

исходя

из

т е х н и ч е с к и х

в о з м о ж н о с т е й

и

нестабильности

• характеристик,

охваченная

часть

системы

и

строится

для

н е е L0 XB(CO).

частот

(со', .со"]

5.

Н а х о д и т с я для

д и а п а з о н а

£ку (to) =

L s

(со) — 7-охв (со)

и

достраивается

в н е

этого

д и а п а з о н а

таким

образом,

чтобы

выполнялось условие (7-8).

КУ.

6.

П о

/-ку(со)

подбирается

само

Если

о н о

оказы ­

вается

нереализуемым,

то

выбирается

другой

в а р и а н т

о х в а ч е н н о й

части

системы.

П р и м е р

7-2.

Р а с с м о т р и м

к о р р е к ц и ю

следящей

системы

(рис.

1-10,6).

С т р у к т у р н а я

схема

ее

п о к а з а н а

н а рис .

7-4.

И с х о д н а я

система

имеет

те

ж е

характеристики,

ч т о

и в

п р и м е р е

7-1;4

условия

ТЗ

т е

ж е .

Тогда,

найдя

к о о р д и н а т ы

к о н т р о л ь н о й

точки,

увеличиваем

к о э ф ф и ц и е н т

у с и л е н и я

в и с х о д н о й

системе

так,

чтобы

п о л у ч е н н а я

X H C I ( O )

н е

захо -

д и ла

в з а п р е т н у ю

область

(рис. 7-7,а).

Строим

LC!<(co)

по

ТЗ.

Очевидно,

что

в

д и а п а з о н е

частот

{0, со,„] LC K (co)

=

= Z,,r c i(co). В области

средних

частот

асимптоту

с

накло ­

ном

( — 20)

дб/дек

проводим

п о з а п р е т н о й

области

с

о д н о й

сторон ы и до пересечения

с

Z , u c i (со) — с другой .

Сопрягаю ­

щ у ю асимптоту проводим

по

г р а н и ц е

з а п р е т н о й

области .

Тогда получаем

с о п р я г а ю щ и е

частоты

пр и к о р р е к ц и и

о б р а т н о й связью

0 / = * ) ™ ,

со"=соз.

В этом

д и а п а з о н е

н а х о ­

дим Ls(co) . О х в а т ы в а е м тахометрическо й

обратно й

связью

усилитель,

ЭМУ и двигатель.

Следовательно,

1

(1 + р7\) (1 + рГ2 )

где k'=k/yc-k3Myk№-kTr

=

106.

Строим

L o x b ( C U )

и

находим

L K y (co)

в

д и а п а з о н е

частот

4 [о/, со"]. Н а и б о л е е

простое

КУ получится,

если вне

указан ­

ного

д и а п а з о н а

L! > T (co)

проходит,

как

на

рис. 7-7,а

(пунк-

L,8f

60

\

20

си'

1

1,0

(Цсек

-го

\

а)

Рис. 7-7

т и р ) .

В этом случае удовлетворяется и условие

(7-8).

Т а к и м

образом, останавливаемся на этом варианте,

тогда

Г л а в а

8

Э Л Е М Е Н Т Ы Т Е Л Е М Е Х А Н И К И

Н е к о т о р ы е

сведения

о системах

телемеханики были

даны

в,ыше. Рассмотрим

такие системы

несколько

подробнее .

§ 8-1. Т е л е м е х а н и ч е с к и е

к а н а л ы

связи

В

п р о м ы ш л е н н о й телемеханике

используют в

основном

п р о в о д н ы е

л и н и и

связи — воздушные,

кабельные .

В

элек ­

трических системах н е р е д к о используют

л и н и и

электро ­

передач,

н а ч и н а ю т

применять в

т е л е м е х а н и к е т а к ж е радио ­

каналы .

В

большинстве

случаев

для

передачи

сигналов

исполь­

з у ю т стандартные

т е л е ф о н н ы е

и

т е л е г р а ф н ы е л и н и и .

П е р ­

вые

п р о п у с к а ю т

частоты

в д и а п а з о н е

300—3400

гц,

вто­

р ы е — в

д и а п а з о н е

80—140

гц.

П р и этом

и с п о л ь з у ю т

как

свободные,

так

и

занятые л и н и и . В последнем

случае

передачу

ведут

л и б о

на

более

н и з к и х

(подтональных)

частотах,

л и б о

на

б о л е е

высоких

. (надтональных) .

Н а д о

заметить,

что

р а с ш и р е н и е

полосы

частот

канала

связи

повышается

уровень помех . О д н и м

из способов повыше ­

ния п о м е х о з а щ и щ е н н о с т и

является

передача

у з к о п о л о с н ы х

сигналов .

В

этом

случае

п о

каналу

связи

с достаточно

ш и р о к о й

п о л о с о й

п р о п у с к а н и я

м о ж е т

быть

п е р е д а н о одно ­

зуется

в

телемеханических системах

с

частотным

разде ­

л е н и е м сигналов .

§

8-2. Системы т е л е у п р а в л е н и я и

т е л е с и г н а л и з а ц и и

( Т У -

Т С )

Как

было

у к а з а н о р а н е е

(гл. 1),

при т е л е у п р а в л е н и и

осуществляется п е р е д а ч а у п р а в л я ю щ и х

сигналов,

воздей­

с т в у ю щ и х

на

и с п о л н и т е л ь н ы е

органы

объектов у п р а в л е н и я