Основные теоретические положения. Динамика системы может быть описана одним динамическим звеном лишь в исключительных случаях

Динамика системы может быть описана одним динамическим звеном лишь в исключительных случаях.

При проведении лабораторной работы необходимо уяснить, каким обра­зом изменяется динамика системы при включении в структуру тем или иным способом дополнительных звеньев. Такая задача решается, например, при синтезе системы это задача выбора структуры и параметров корректи­рующих звеньев.

Следующая задача приближенной оценки структуры и параметров изу­чаемого объекта по виду переходного процесса либо по экспериментально полученной ЛАХ.

На рис. 4 иллюстрируется оценка величины постоянной времени для объ­екта с передаточной функцией W(p)=K/s(Ts+1). Постоянная времени оп­ределяется в идеальном случае (при условии, что переходный процесс за­кончился) как разность времени точек пересечения процессов на выходе объ­екта и выходе интегрирующего звена с тем же, что и объект управления.

При последовательном включении апериодических звеньев и приближен­ном равенстве постоянных времени (Т_i) инерционность системы увеличивается. В ряде случаев при решении практических задач эти звенья заменяют одним звеном при условии, что суммарная сопрягающая частота () значительно больше час­тоты среза системы, что позволяет при приемлемой точности значительно упростить решение задачи.

Рис. 4 Оценка величины постоянной времени

Если постоян­ные времени последовательно включенных звеньев отли­чаются значительно, то свойства системы практи­чески не изменятся, если звено с малой постоян­ной времени учесть как безы­нерционное.

Параллельное соединение безынерционного и интегрирующего звеньев позволяет использовать положительные свойства этих звеньев при синтезе САУ (ПИ – регулятор).

,

где К1 - коэффициент передачи безынерционного звена (пропорциональная составляющая), К2 - коэффициент передачи интегрирующего звена.

Пропорциональная составляющая обеспечивает сту­пенчатое изменение сигнала на выходе регулятора при ступенчатом измене­нии ошибки, что по­зволяет форсировать движение объекта управления в на­чальный момент вре­мени. Интегральная составляющая позволяет эффек­тивно бороться с мед­ленно меняющейся составляющей ошибки.

Как правило, ПИ – регулятор включают в контур управления с целью придания астатизма системе, а также для компенсации действия устройств, обладающих большой инерционностью (больших постоянных времени, по­следовательное включение ПИ – регулятора и Апериодического2).

Второй вариант компенсации – последовательное соединение интегро – дифференцирующего звена и апериодического.

Введение обратных связей также меняет свойства системы, что в про­стейшем случае можно проиллюстрировать на примере охвата типовых звеньев жесткой обратной связью.