Indicatori direcți de calitate - timp tranzitoriu (timp de reglementare) tpp și depășire # 963; este determinată din reacția sistemului închis la o singură acțiune pas cu pas, a cărei formă este prezentată în figura 1
Timpul de control tpp este determinat de momentul în care curba intră în zona de 5% din valoarea staționară.
Perioada de depășire se găsește din expresia:
Fig. 1 Reacția sistemului la o singură acțiune pas cu pas
Indicatori indirecți de calitate, determinați de localizarea rădăcinilor ecuației caracteristice a unui sistem închis pe planul complex.
Printre evaluările principale se numără gradul de stabilitate (viteză) # 951; și oscilație # 956; (Figura 2).
Sistemul este stabil când toate rădăcinile se află în jumătatea planului stâng.
Fig. 2 Planul complex
Indicatori indirecți ai calității stabilității unui sistem închis, determinat de la LCP în stare deschisă: marja de stabilitate L în amplitudine, marja de stabilitate # 916; # 966; Frecvență de fază și de cutoff Cp (figura 3)
Fig.3 LPCh și LPCH ale sistemului deschis
Indicatori indirecți de calitate, determinați de răspunsul de frecvență al unui sistem închis. Calificările de calitate sunt indicele de oscilație M (figura 4)
Fig. 4 chirp de un sistem închis
Indicele de oscilație se găsește din expresia Amax (# 969;) = 20 LgM. Pentru ca sistemul să fie stabil, este necesar ca M = (1,3 ÷ 1,7)
23 Noțiunea de neliniaritate esențială și neesențială
Sistemul de control automat este neliniar. dacă cel puțin unul dintre elementele sale este descris printr-o ecuație neliniară.
Practic, toate sistemele de control reale conțin unul sau mai multe elemente neliniare. O caracteristică neliniară este adesea posedată de obiectul de control. Astfel, de exemplu, toate mașinile electrice au o dependență neliniară și ambiguă de flux magnetic pe curentul de excitație. Inductanțele înfășurărilor mașinii depind, de asemenea, de curenți.
Unele elemente neliniare sunt introduse în sistem în mod intenționat pentru a îmbunătăți calitatea controlului. Astfel de neliniarități sunt, de exemplu, dispozitivele de comandă a releului care asigură viteza mare a procesului de control. Elementele de corecție neliniare sunt, de asemenea, utilizate
Există două tipuri de elemente neliniare: în esență neliniară și non-esențial neliniară. Nonlinearitatea este considerată nesemnificativă. dacă înlocuirea sa cu un element liniar nu schimbă principalele caracteristici ale sistemului și procesele din sistemul linearizat nu diferă calitativ de procesele din sistemul real. În cazul în care o astfel de înlocuire este imposibilă, iar procesele din sistemele liniarizate și actuale sunt foarte diferite, non-liniaritatea este o caracteristică importantă principală a sistemelor puternic neliniare este că ele nu ascultă de principiul superpoziției, și forma și parametrii procesului de tranziție depinde de mărimea și forma impactului extern.
O altă caracteristică importantă a dinamicii sistemelor în esență neliniare este dependența condițiilor de stabilitate de magnitudinea acțiunii externe. În acest sens, pentru sistemele neliniare, se utilizează noțiunile de "stabilitate în mic", "stabilitate în mare", "stabilitate în general".
Sistemul este stabil în mici. Dacă este stabil numai pentru abateri inițiale mici. Sistemul este stabil în mare. Dacă este stabil pentru abateri inițiale mari. Sistemul este stabil în general. Dacă este stabil pentru orice deviere.
24 Declarația problemei sintezei dispozitivelor de corectare
În prezent, există mai multe producții de sarcini de proiectare (sinteză) modele electromecanice de sisteme automate este de a selecta diagrama bloc, parametrii, metoda de realizare tehnică a modulului dezvoltat subiectul unui număr de cerințe menite să asigure sistemului automatizat și caracteristicile sale. O modalitate de a descrie cerințele pentru EMM proiectat poate servi sarcina de a indicatorilor de performanță EMM ca o valoare validă a statică, dinamică și eroarea medie pătrată. În acest caz, trebuie cunoscute caracteristicile influenței de control și ale perturbațiilor. Efectele deterministe trebuie specificate ca funcții ale timpului sau derivate ale acestora. Semnalele și interferențele aleatoare trebuie determinate prin funcțiile de corelare sau densitățile spectrale.
Dacă semnalul de comandă este descris printr-o funcție care variază lent de timp și nu există niciun semnal de perturbare, se folosește prima metodă de proiectare a EMU EMU, care efectuează sarcina de sinteză în următoarea ordine:
1) pentru obiectul de control (OS), organul de reglare acționată de motor, dispozitivul de amplificare-convertire (UCP) și senzorii sunt selectați conform specificațiilor. Prin combinarea dispozitivelor de alimentare și a dispozitivelor canalului de informații cu liniile de comunicație, acestea formează o parte imuabilă a EMM;
2) caracteristicile statice și dinamice ale dispozitivelor selectate sunt funcțiile de transfer ale elementelor individuale, formează o diagramă structurală, determină localizarea dispozitivelor de corecție (serial, paralel și serial paralel);
3) precizează cerințele privind marja de stabilitate în fază, indici de amplitudine și de calitate, respectiv, a construi amplitudinea precizia dorită logaritmică (LACHHZH) și caracteristicile de frecvență de fază (LFCHH) Sistemul EMM deschis;
4) construit pentru dorit (LACHHZH) și caracteristicile logaritmice ale nemodificate (necorectat) de (LACHHNS) definesc câștigul de intrare suplimentare amplificatoare intermediare, precum și tipul și parametrii dispozitivelor de corecție.
A doua metodă este folosită atunci când o perturbație acționează asupra sistemului sintetizat, descris sub forma unei transformări directe Laplace. În acest caz, problema sintezei este efectuată pentru suprimarea cea mai completă a perturbării cu valoarea minimă de eroare în sistem.
A treia metodă este folosită atunci când semnalele de comandă și de perturbație acționează simultan în sistem. În acest caz, sistemul sintetizat trebuie să îndeplinească cel mai bine semnalul de comandă și să suprime influența perturbării.
25 Construcția HOSH prin metode aproximative
Reguli pentru construirea LACH a unui sistem cu o singură buclă:
1. Determinați frecvențele conjugate ale legăturilor. și așa mai departe. și marcați-le de-a lungul axei de frecvență.
2. Realizați o asimptote cu frecvență joasă a LACHH-L (w), care este pentru w 3. După fiecare dintre conjugare pantă frecvență wi L (w) schimbare față de înclinația care a aparținut această caracteristică wi frecvență colț în conformitate cu tipul de legătură care face parte frecvența. Schimbarea pantei: la 20dB / deceniu, în cazul în care link-ul aperiodice de frecvență de colț aparține; la -40 dB / dec-la legătura vibrațională sau legătura inerțială a ordinii a doua; la + 20dB / dec - o legătură de diferențiere sau forțare a primei ordini; la + 40 dB / dec - o legătură de diferențiere (forțare) de ordinul doi. 4. Specificați forma L (w) prin intermediul tabelelor sau curbelor de corecții. Trebuie remarcat faptul că asymptota de înaltă frecvență a LACHH. și anume o parte din ea la frecvențe mai mari decât cea mai mare frecvență colț trebuie să fie înclinată -20 (n-m) dB / decadă, unde n - ordinul numitorului, m - ordinea numărătorul W funcția de transfer (e). LPCH a unui sistem cu o singură buclă sunt obținute ca urmare a adăugării ordinelor caracteristicilor de fază a legăturilor tipice incluse în compoziția sa. La construirea LACHH LFCHH și grafice pe axa abscisei reprezintă valori ale frecvenței w pe o scară logaritmică (1dekada = 50 mm), iar axa ordonatei reprezintă valorile 20lgA (w) într-o scară uniformă (20mm = 20dB). LAP-ul unui OPU deschis poate fi împărțit în trei zone caracteristice (figura 3.19). Figura 3.19. Regiunile de frecvență ale LATCH (w1 este prima frecvență conjugată, ws este frecvența cutoff, wv este cea mai mare frecvență de potrivire) Regiunea cu frecvență joasă este secțiunea LACHH. situată în regiunea de frecvențe mai mică decât prima frecvență conjugată. Forma LACHH în această zonă determină ordinea astaticismului și precizia statică a sistemului. Pentru sistemele statice LASH din această regiune există o linie dreaptă orizontală, separată de axa de frecvență cu o valoare de 20lgKraz. Interval de frecvență medie. Definează în principiu stabilitatea și calitatea ACS. În acest interval este frecvența de cutoff a sistemului wc. caracterizând timpul procesului tranzitoriu cu o marjă de stabilitate suficientă. Regiunea de frecvențe medii se termină cu frecvența wB. Regiunea de înaltă frecvență (wb ¸ ¥). Această secțiune poate fi numită intervalul de parametri mici. Conține frecvențe de conjugare, a căror neglijare nu are un efect semnificativ asupra formei LACH în intervalul de frecvențe medii. 26 Construcția HAPPERS Construiește un LACH asimptotic al unui obiect a cărui funcție de transfer are forma: unde coeficientul de transmisie este k0 = 10, iar constantele de timp T1 = 10c, T2 = 1c. Ric.6.10. LAS asimptotic a obiectului În construirea LATCH, folosim procedura propusă. În acest scop, definim punctele caracteristice: 20 lg k0 = 20 dB; lg 1 = lg 1 / Ti = log 0,1 = -1 dec; lg 2 = log 1 / T 2 = log 1 = 0, care sunt depuse pe axele coordonatelor (figura 6.10). Dacă funcția de transfer a unui obiect este reprezentată de o expresie a unei forme generale, atunci este necesar să trecem la răspunsul de frecvență.Pentru a construi LATCH a obiectului, vom folosi expresia care ne permite să determinăm () în forma adică, LATCH-ul obiectului se găsește ca diferență între LATCH numitorului și numitorului său. Principiul compensării absolute 29. Conectarea tranzitorului la HF Răspunsul real al frecvenței sistemului închis Re = P (# 969;) permite o evaluare aproximativă a calității răspunsului tranzitoriu și, dacă este necesar, a unui proces tranzitoriu. Prin urmare, această caracteristică este adesea folosită în calculele de inginerie. O vedere aproximativă a răspunsului real al frecvenței unui sistem închis pentru un anumit efect este prezentată în Fig. 3. Intervalul de frecvență în care P (# 969;) este pozitiv se numește intervalul de pozitivitate # 969; n. Valoare de frecvență Cc (frecvența esențială), după care curba P (# 969;) nu depășește secțiunea ± 0.1P (0), determină aproximativ limita de transmisie a frecvențelor sistemului investigat dacă este statică. Pe frecvențe situate în afara lățimii de bandă # 969; sistemul practic nu reacționează. Simptomul 4. Un răspuns pozitiv real non-creștere pozitivă cu derivate negative și descrescătoare în valoare absolută corespunde unui proces de tranziție monotonică. 30. Sinteza dispozitivelor de corectare prin metoda LAX
Figura 5.3. Răspuns de frecvență reală
Calitatea răspunsului tranzitoriu poate fi estimată prin următoarele caracteristici P (# 969;).
Caracteristic 1. Valoarea starea de echilibru a răspunsului tranzitoriu (valoarea finală) = h () este egală cu valoarea inițială a caracteristicii de frecvență reală P (0).
Semnul 2. Valoarea inițială a caracteristicilor de tranziție h0 = h (0) este egală cu valoarea finală a caracteristicii de frecvență reală P ().
Caracteristica 3. Dacă un răspuns pozitiv real de frecvență are un maxim de Pmax, depășirea # 948; procesul de tranziție este aproximativ egal cu
Semn 5. Dacă creșteți (micșorează) scala P (# 969;) de-a lungul abscisei de n ori, atunci scara curbei procesului de tranziție de-a lungul axei timpului va scădea (crește) cu același factor.
Simptom 6. Dacă schimbați scara P (# 969;) de-a lungul ordonată de n ori, atunci scala curbei procesului tranzitoriu de-a lungul aceleiași axe de timp se va schimba cu același factor.
Simptom 7. Dacă răspunsul real la frecvență este pozitiv la frecvențe # 969;<ωr. то время регулирования в общем случае заведомо больше .
Simptomul 8. Cu un răspuns pozitiv non-frecvență reală, depășirea procesului tranzitoriu nu poate depăși 18%.
Simptom 9. Maximul acut al caracteristicii reale la frecvența unghiulară P indică o oscilare înceată a tranzitorului cu o frecvență apropiată de frecvență. Atenuarea acestor oscilații este cea mai mică, mai accentuată și mai înaltă a vârfului.
32. Metode de încorporare a dispozitivelor corective
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: