Общие замечания
Лекция № 16 Синтез САУ методом логарифмических частотных характеристик
Вопросы
- Что понимается под корректирующим устройством?
- Перечислите способы включения корректирующих устройств?
- В чем состоит преимущество САУ с корректирующими устройствами?
- Что понимаете под желаемой передаточной функцией?
- Как определяется постоянная времени передаточной функции?
- Как строится ЛЧХ спроектированной системы?
Под проектированием регуляторов САУ, а в частности электроприводов электромеханических систем, понимают инженерную задачу, заключающуюся в выборе типа и параметров корректирующих устройств, обеспечивающих требуемые динамические свойства проектируемого привода. Методологический подход к решению проблемы синтеза большинства электроприводов заключается в разделении проектирования на ряд этапов, основными из которых являются:
- обоснование рациональной структуры электропривода и типа корректирующих устройств, обеспечивающих необходимый запас устойчивости и качество переходных процессов при линеаризованной непрерывной части системы;
- параметрический синтез корректирующих устройств при линеаризованных характеристиках основных элементов системы;
- выбор и расчет специальных корректирующих устройств, предназначенных для обеспечения заданной точности или близких к оптимальным режимам работы электропривода.
Наиболее ответственным и наименее подверженным машинным методом проектирования является первый этап этих работ, а именно, выбор типа корректирующих устройств и способов их включения. Поэтому на этом этапе существенную роль играет опыт, профессиональная подготовка и интуиция инженера-проектировщика.
Универсальным методом параметрического синтеза корректирующих устройств, проводимых с учетом основных особенностей электропривода, является его моделирование. Однако этот метод не может быть эффективно использован без предварительного аналитического исследования проектируемого объекта, предназначенного для обоснования выбранной структуры электропривода, определения его качественных показателей и предварительного выбора параметров корректирующих устройств. При этом аналитические методы позволяют исследовать вопрос в общем виде и среди множества возможных решений проблемы синтеза САУ, найти близкое к оптимальному.
В современной научно-технической литературе, посвященной вопросам теории САУ, можно проследить несколько подходов к определению структуры и параметров корректирующих устройств. Первый заключается в определении желаемых частотных характеристик системы и преобразовании исходных частотных характеристик к желаемому виду. Этот метод называется методом логарифмических частотных характеристик. Сутью второго метода является компенсация инерционных свойств управляемого объекта с использованием вложенных друг в друга контуров управления отдельными составляющими вектора состояния объекта. Реализация такого подхода к выбору корректирующих устройств осуществляется в рамках методов подчиненного управления. Последний метод заключается в формировании заданного распределения корней характеристического полинома системы посредством введения обратных связей по отдельным составляющим вектора состояния управляемого объекта. Этот метод используется при построении систем модального управления.