Файл: Андрющенко, В. А. Автоматизированный электропривод систем управления учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 0
вода.достигается различными способами, поэтому задача синтеза корректирующих устройств не является однозначной. Один и тот же результат может быть получен различными техническими сред ствами.
Различают три способа включения корректирующих устройств в систему, последовательное, параллельное и в цепь местной (кор ректирующей) обратной связи.
П о с л е д о в а т е л ь н о е корректирующее устройство вклю чается в главную цепь последовательно с нескорректированной
частью системы |
(рис. 59, а, |
где № и к |
(р) = WOXb (p)-W0 (р) — пе- |
а) |
|
|
|
|
х{і)\ |
К / 4 |
|
|
Мп.к(Р)[ |
|
|
б) |
|
|
|
|
\Wox((P)[ Н2Ь |
ЩР) |
|
|
\ЩР)\ |
|
|
в) |
[ |
|
|
¥ЫС(Р)\
Рис. 59
редаточная функция нескорректированной системы; № п . к ( р ) — передаточная функция корректирующего устройства). Следует от метить, что последовательное корректирующее устройство может
содержать |
параллельные |
цепи или местные обратные связи. |
|
||||||
П а р а л л е л ь н о е |
корректирующее устройство WK (р), как |
||||||||
видно |
из |
рис. |
59, б, |
включается |
параллельно |
части системы |
|||
Ц70 Х В (р), |
состоящей из |
одного или нескольких звеньев. Сигнал |
|||||||
на выходе |
параллельной коррекции алгебраически суммируется |
||||||||
с выходным сигналом охваченной части системы. |
|
|
|
||||||
Корректирующее устройство, выполненное в виде дополни |
|||||||||
тельной |
о б р а т н о й |
с в я з и |
(как |
правило, |
отрицательной), |
||||
охватывает часть |
нескорректированной |
системы |
(рис. |
59, в, |
где |
||||
^ о х в (Р) — передаточная |
функция |
звеньев системы, |
охваченных |
||||||
обратной связью; WQ (р) — передаточная функция звеньев, не ох |
|||||||||
ваченных обратной связью; WK, 0 . с |
(р) — передаточная |
функция |
|||||||
корректирующего устройства в цепи обратной связи). |
|
|
|||||||
Корректирующие устройства одного типа могут быть заменены |
|||||||||
эквивалентными устройствами другого |
типа. Для |
получения |
фор- |
||||||
106
мул перехода достаточно приравнять передаточные функции после довательного соединения звеньев параллельного соединения и сое динения типа обратной связи
U?™ (р) • W0XB (р) = W0XB |
(р) + WK (р) = • |
WOXB (р) |
(9.1) |
||||
^ о х в |
(p)-WK. о.с(р) |
||||||
|
|
|
|
|
|||
Из выражения (9.1) легко найти формулы |
перехода от одного |
||||||
типа коррекции к другому: |
|
|
|
|
|
||
|
|
Ц^охв (р) + |
WK |
(р) , |
|
|
|
|
|
W0XB |
(р) |
|
|
|
|
Wn к (р) = |
! |
|
|
|
|
||
|
1 + W0XB(p)-WK |
.о . с(р ) |
|
||||
^ К ( Р ) = ^ О Х В ( Р ) - [ ^ п . к ( Р ) - І І ; |
|
||||||
^ к ( Р ) = |
- |
^ о х в ( Р ) - ^ к . |
о.с(Р) |
|
(9.2) |
||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
1 - W 0 X B ( р ) - Г к . о.с(р) |
|
|||||
^ к . о . с ( Р ) |
І - ^ п . к ( Р ) . |
|
|
||||
|
п. к |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
(р) |
|
Г к ( р ) |
|
|
|
||
^ о х в |
|
|
|
|
|||
|
|
{p)-WK |
|
|
|||
|
|
( p ) + U 7 0 X B |
(р) |
|
|||
Динамические свойства линейных замкнутых систем электро |
|||||||
приводов при использовании |
эквивалентных корректирующих уст |
||||||
ройств различного типа будут одинаковыми. Однако реальные ав томатизированные электроприводы всегда содержат элементы с не линейными статическими характеристиками (насыщение, люфт, зона нечувствительности и т. п.), ухудшающими, как правило, качество системы. Отрицательные обратные связи уменьшают влияние нелинейностей охватываемых звеньев. Поэтому использование кор ректирующих отрицательных обратных звеньев в большинстве систем более целесообразно, чем включение последовательных или параллельных корректирующих устройств. Кроме того, ввод кор ректирующих обратных связей обычно не требует дополнительного усиления, так как на вход звена обратной связи подается сигнал относительно большой величины с выхода охватываемых звеньев. Отрицательными сторонами применения этого вида коррекции яв ляются трудность суммирования сигналов обратной связи и прямой цепи системы и возможность неустойчивости замкнутого контура, образованного охватываемыми звеньями и корректирующей обрат ной связью.
Последовательную коррекцию удобно применять, если в глав ной цепи автоматизированного электропривода есть участок по стоянного тока; в этом случае корректирующее звено может быть несложным PC-контуром. В системах, работающих на переменном
107
токе, участок для включения простой последовательной коррекции образуют искусственно с помощью схемы, представленной на
дм |
=и2 |
ф |
КЗ |
=и4 |
M |
|
|
Рис. 60
рис. 60. Модулированный сигнал переменного тока поступает на
демодулятор ДМ, |
затем после выпрямления |
на фильтр |
Ф |
и далее |
||||||||||||
|
|
|
на |
последовательное |
корректирую |
|||||||||||
|
|
|
щее звено КЗ. |
Выходное |
напряже |
|||||||||||
|
|
|
ние |
|
корректирующего |
звена |
пре |
|||||||||
|
|
|
образуется |
с помощью |
модулятора |
|||||||||||
|
|
|
M |
в |
|
переменное. |
Если |
усиление |
||||||||
|
|
|
сигнала |
после |
его |
коррекции |
ве |
|||||||||
|
|
|
дется на постоянном токе, то из |
|||||||||||||
|
|
|
схемы |
(рис. |
60) |
исключают |
моду |
|||||||||
|
|
|
лятор |
М. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
На |
рис. |
61 |
показан |
характер |
||||||||
|
|
|
изменения |
сигнала, |
проходящего |
|||||||||||
|
|
|
через цепь демодулятор —фильтр — |
|||||||||||||
|
|
|
корректирующее |
звено |
постоян |
|||||||||||
|
|
|
ного |
тока — модулятор. |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Параллельные |
корректирующие |
|||||||||||
|
|
|
устройства |
обычно применяют |
при |
|||||||||||
|
|
|
необходимости |
|
|
осуществления |
||||||||||
|
|
|
сложных |
|
законов |
|
регулирования |
|||||||||
|
|
|
(ввод дифференцирующих |
или |
ин |
|||||||||||
|
|
|
тегрирующих звеньев с передаточ |
|||||||||||||
|
|
|
ными |
|
функциями |
высоких |
поряд |
|||||||||
|
|
|
ков). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Использование |
|
последователь |
||||||||||
|
|
|
ных |
или |
параллельных |
|
корректи |
|||||||||
|
|
|
рующих пассивных схем часто тре |
|||||||||||||
|
|
|
бует |
|
включения |
дополнительных |
||||||||||
|
|
|
каскадов |
усиления, |
чтобы |
сохра |
||||||||||
|
|
|
нить |
требующееся |
|
значение пере |
||||||||||
|
|
|
даточного |
коэффициента |
системы. |
|||||||||||
|
|
|
|
Применение |
корректирующих |
|||||||||||
|
|
|
устройств конкретного типа в ос |
|||||||||||||
|
111 |
|
новном |
определяется |
удобствами |
|||||||||||
0 |
/ И |
» |
их |
технического |
|
осуществления |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
61 |
|
|
|
|
|
|
в системе. В некоторых автоматизированных электроприводах при ходится использовать одновременно несколько видов коррекции.
108
Логарифмическая Название амплитудная
характеристика
law
и6л иіыл
Uli |
"был |
JLx-
Т а б л и ц а 12
Передаточная функция
|
WAP)= |
|
f |
|
; |
r = CR |
|
|
|||
|
|
|
1 + |
Tp |
|
|
|
|
|
|
|
Г к ( р ) = — Г * ^ — |
;• r x |
= ( / ? ! + С ; |
Г ^ ^ С ; |
||||||||
|
l + |
7 > |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ri + |
Rt |
|
|
|
|
|
|
WK(p)=- |
k(l+TlP) |
|
|
. |
„ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U _ |
#2 |
» |
rp |
|
R^Tx |
|
R^Ri |
n |
|||
«• — |
|
|
|
Rl |
+ ^2 |
Rl |
+ |
^2 |
|||
|
# 1 + |
#2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
WK (P) = |
1 |
|
; |
T = |
RC |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
Tp |
|
|
|
|
|
|
|
|
w*(p)= |
\+ |
T |
f |
; |
T 2 |
= |
tf2C; |
|
|
|
|
|
^1 = |
(*1 + |
Rit |
С |
|
|
|
|||
Продолжение
о
|
|
|
Логарифмическая |
Передаточная функция |
|
||
Название |
Схема |
амплитудная |
|
||||
|
|
|
характеристика |
|
|
|
|
2 s |
=5 о. |
|
|
1 + |
7 > |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
S н s g |
|
k = • |
|
|
|
||
я s |
a * |
|
|
|
|
||
|
|
•^3+^1 |
\ |
^3 + |
Rl |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
WK(p) |
T^p* |
+ (Tt + |
T2)p+ |
1 |
|
|
|
= |
|
|
|
|
•s
я
a s
>.
s
я
аз
•ѳ- „
яс
°о
CL ° О)
|
|
R 2 |
|
P + |
1 |
|
|
|
|
|
|
7 i — ^г^г ! T'a — RÎÇI\ |
Ti |
+ |
T9 |
|
|
k — |
|
|
|
||
|
|
T1! I 1 + - ^ - I + T, |
|||
W K (p ) = |
7 \ 7 > 2 + (71 ! + Г2 ) p + 1 |
|
|
||
7\ 1 |
p • |
_ |
~Ь ^2 + ^3 |
||
|
|
Ri |
|
|
|
|
|
|
|
Я2 |
+ Я 3 |
|
|
|
^2 + R3 |
||
R2 + R3 |
|
Rl+Rz+Rs |
|
||
WK(p)=- |
|
+ (7\ + Г2 ) p + |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
T,T, |
R1R2 |
|
|
|
Р+Ц |
Rs (Ri + |
R2)\ |
|
|
||
|
|
|
|
||
», №, + «,)
^1^2 + #1^3 + R2R3