Для повышения устойчивости проектируемой САР необходимо рациональным образом изменять ее параметры (коэффициенты передачи отдельных звеньев, постоянные времени и т.д.). Обычно, вводимые в САР корректирующие устройства изменяют динамику системы в нужном направлении. Корректирующие устройства бывают последовательными или параллельными, в частном случае с обратными связями ОС, которые могут быть жесткими и гибкими, положительными и отрицательными.

ОС охватывает одно или несколько звеньев. Если в цепи ОС имеется только безынерционный (усилительный) элемент, то это - жесткая ОС, если цепь ОС образована дифференцирующим элементом, то это - гибкая ОС.

Пример расчета

Исходные данные:

1) Апериодическое звено1 - го порядка охвачено жесткой ОС.

Решение:

Передаточная функция соединения:

где К – коэффициент усиления

   Т – постоянная времени

Приведем знаменатель дроби к общему знаменателю и сократим числитель и знаменатель на (Т₁р+1), при этом получим:

 W(р)=

Приведем полученное выражение к передаточной функции одного из типовых звеньев – апериодическому звену первого порядка W(р)= , для этого поделим числитель и знаменатель на ( ). Получим    W(р) = ,

где , а ,

т.е. звено остается апериодическим, но изменяется коэффициент передачи и постоянная времени. При введении ООС (знак «+») чувствительность падает,  а быстродействие  растет. При введении ПОС - обратное явление.

2) Интегрирующее звено охвачено жесткой ОС.

Решение:

Передаточная функция соединения:

Приведем знаменатель дроби к общему знаменателю, числитель и знаменатель сократим на «р»; получим

W(р) =

Приведем полученное выражение к передаточной функции одного из типовых звеньев – апериодическому звену первого порядка W(р) , для этого поделим числитель и знаменатель на ( ) , получим: W(р) = ,

где К₀=1/К₂, Т₀=1/К₁К_2.

Т.е. при охвате интегрирующего звена жесткой ОС, оно становится

апериодическим звеном первого порядка, а значит из астатического звена превращается в статическое (происходит изменение структуры). При ООС оно устойчиво, при ПОС - неустойчиво.

3) Апериодическое звено 1-го порядка охвачено гибкой (дифференцирующей) обратной связью.

Решение:

Передаточная функция соединения:

Приведем знаменатель дроби к общему знаменателю и сократим числитель и знаменатель на (Т₁р+1), при этом получим: W(р)= ,

где Т₀= .

Т.е. при охвате апериодического звена первого порядка гибкой ООС постоянная времени увеличивается, а - гибкой ПОС - уменьшается, коэффициент передачи и структура звена не изменяются.

Задание:

1. Определить как изменяются параметры и структура двух апериодических звеньев первого порядка при охвате их гибкой обратной связью. Произвести анализ полученной системы. Исходные данные для расчета взять из таблицы 1, согласно варианту.

                Таблица 1

Вариант №	К1, 1/сек	, с	, с	, с
1	10	0,03	0,3	0,15
2	10	0,03	0,2	0,2
3	20	0,02	0,2	0,3
4	20	0,02	0,3	0,15
5	15	0,03	0,15	0,1

2. Произвести расчет:

W(p)=____________________________________________________________

_________________________________________________________________

K=_______________________________________________________________

T=_______________________________________________________________

3. Определить изменилась ли структура звена и его параметры

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

4. Составить программы определения величин K и Т на языке программирования высокого уровня

5. Вычислить на компьютере величины K и Т

Контрольные вопросы:

1. Для чего вводятся в САР корректирующие устройства?

  2. Какие бывают корректирующие звенья

3. Изменится ли структура интегрирующего звена, если охватить его жесткой ОС?

  4. Какие параметры изменяются в САР при охвате ее жесткой ОС?