Параллельная коррекция
Параллельные корректирующие устройства реализуются в виде обратных связей. Корректирующие обратные связи (охватывающие отдельные звенья или участки цепи САУ) помимо классификации на отрицательные и положительные, делятся на жесткие и гибкие. Жесткие обратные связи осуществляются статическими звеньями
Рассмотрим действие идеальной жесткой обратной связи с передаточной функцией Woc(p)=koc
Пусть эта обратная связь охватывает апериодическое звено с передаточной функцией
как показано на рис.4.13.
Рис.4.13
В результате охвата обратной связью получим
где
Постоянная времени и коэффициент передачи уменьшаются при отрицательной обратной связи и увеличиваются при положительной. На рис.4.14 иллюстрируется физическая суть механизма уменьшения инерционности при отрицательной обратной связи.
Рис.4.14
Переходная характеристика h0(t) соответствует апериодическому звену без обратной связи, а характеристика h(t)- с обратной связью.
Кривая сигнала x1(t)=1(t)-xoc(t) на входе звена имеет всплеск вначале. За счет его происходит форсировка на входе по сравнению с окончательным установившимся значением x1, которая и дает ускорение переходного процесса.
При инерционности обратной связи скорость роста xoc еще более замедлится, увеличится длительность форсировки на входе звена, в результате чего еще более повысится быстродействие.
В качестве жесткой корректирующей обратной связи применяется в основном отрицательная обратная связь для уменьшения инерционности.
Заметим попутно, что отрицательная обратная связь имеет и другие достоинства: она уменьшает остающуюся вне рассмотрения нелинейность статической характеристики звена, нестабильность его параметров во времени, а также при наличии шумов (помех) на входе или внутри звена уменьшает уровень шумов на выходе.
При охвате жесткой обратной связью интегрирующего звена с
W0(p)=k0/p имеем:
где
Таким образом интегрирующее звено превращается в статическое. Практический интерес при этом представляет лишь отрицательная связь (при положительной звено получается неустойчивым).
Рассмотрим далее влияние безинерционной гибкой обратной связи с Woc(p)=kocp, называемой еще гибкой обратной связью по скорости.
В общем случае для звена с передаточной функцией
Таким образом гибкая обратная связь, не влияя на коэффициент передачи охватываемого звена, изменяет коэффициент при р в знаменателе передаточной функции.
В случае апериодического звена изменится постоянная времени (при положительной обратной связи уменьшится, а при отрицательной - возрастет), в случае колебательного - изменится коэффициент демпфирования.
К содержанию
