Оценка возможностей астатического управления объектом

Если УОУ не подлежит регулированию по П-закону, то и регулиро-

вание его по И-закону невозможно (для отчёта по работе необходимо проду-

мать обоснование этого утверждения, опираясь на вид ЛАЧХ и ЛФЧХ

УОУ). В случае же положительного решения задачи регулирования по П-

закону необходимо исследовать и обосновать возможность применения И-

регулятора. Поэтому данный этап работы выполняется в том случае, когда

статическое регулирование УОУ возможно.

И-закон регулирования. Передаточная функция И-регулятора имеет

вид

(3.9)

Если его применение возможно, определяется предельное значение

настройки И-регулятора - обеспечивающей инженерные значения за-

пасов по модулю и по фазе ( дБ и ).

Методика оценки, как и предыдущем пункте, состоит в том, что исследуются ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы с И-регулято-

ром. Поскольку ЛАЧХ и ЛФЧХ интегрального звена имеют простой

и весьма характерный вид [3-10], изменения ЛЧХ разомкнутой систе-

мы после соответствующей корректировки проекта сводятся к поворо-

ту всей ЛАЧХ объекта на -20 дБ/дек и сдвигу всей его ЛФЧХ на . Точка поворота ЛАЧХ УОУ определяется значение

(время интегрирования). Его необходимо выбрать из условия ,

а затем, условно задавшись, что

(3.10)

произвести расчёт оптимальных по различным критериям значений

по методике исследования П-закона управления.

В случае, когда использование И-закона принципиально возмо-жно (система с И-регулятором структурно устойчива), но принятые для

систем с астатизмом запасы устойчивости недостижимы, об этом делается обоснованный вывод.

ПИ-закон регулирования. В случае невозможности осуществить каче-

ственное И-регулирование объекта при допустимости П-регулирования может быть использован и исследован ПИ-закон, ПФ которого в удобной для создания проекта среде CLASSIC форме может быть записана либо в виде

(3.11а)

(несвязанные настройки), либо в виде

(3.11)

(связанные настройки – см.[11]).

Методика исследования, как и в случаях рассмотренных выше зако-нов управления, сводиться к оценке значений настроек и , обеспечи-вающих либо требуемые запасы устойчивости, либо оптимум по ИКК.

Для реализации инженерной методики расчёта параметров ПИ-регу-лятора исходя из заданных запасов устойчивости в проект замкнутой САУ вводится ПФ (3.11) ПИ-закона, нормированная по амплитуде. Последнее означает, что полагают начальное значение . Величину опреде- ляют из соотношения:

(3.12)

где - значение частоты, при котором фазовая характеристика УОУ

находиться выше ординаты на 75 угловых градусов (определяется по графику ЛФЧХ объекта).

Далее исследуются ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы с рассчитанным значением .При этом ЛФЧХ разомкнутой систе-

мы с регулятором (3.11) должна иметь всплеск со значениями а

значение локального максимума должно составлять не менее .

Если амплитуда всплеска недостаточна, подбирают значение

таким образом, чтобы выполнялось соотношение

(3.13)

где -максимум (или локальный экстремум) ЛФЧХ разомкнутой системы.

После получения , вид которой отвечает ограничению (3.13),

находят оптимальное значение , величина которого находиться по

формуле (3.5), и вносят это значение в проект. Далее определяют запас

устойчивости по модулю с помощью формулы (3.7). При этом запас

устойчивости по фазе можно уточнить с помощью выражения (3.8).

Более подробные сведения о рассмотренных понятиях можно найти в

работах [3-10].