Табиғаттағы кәдімгі сұрыптау
Реттеу процесінің сапасын жақсарту
жүктеу/скачать 0,76 Mb.
|
Лекция
1, Дәріс 13
| Реттеу процесінің сапасын жақсарту
Басқару процесінің сапасын жақсарту кезінде дәлдікті жақсартумен қатар, тұрақтылық пен өнімділіктің қажеттіқ орыналу үшін жүйенің динамикалық қасиеттерінің өзгеруі түсініледі. Тұрақтылық қорын арттыру мәселесін шешкен кезде реттеу сапасының талаптарын қанағаттандыру үшін оның параметрлерін ұтымды түрде өзгертуге тырысу керек. Егер параметрлерді өзгерту арқылы тұрақтылықтың берілген қорына қолжеткізу мүмкін болмаса, mW(s)m сурет. 13.2. Кіріс немесе шығыс мәнін масштабтау g(t) y(t) – жүйенің құрылымын өзгертуге барыңыз. Осы мақсатта олар бүкіл жүйенің динамикасын дұрыс бағытта өзгертуі керек түзету құралдарын қолданады. Түзету құралдарына, ең алдымен, түзету сілтемелері жатады. Қажетті жылдамдыққа қолжеткізу, әдетте, реттеушінің тиісті элементтерін таңдау арқылы жүйені синтездеу арқылы қамтамасыз етіледі. Алайда, мүмкін тез әрекеттілікті арттыру үшін, сондайақ енгізе отырып, түзету буыны. Сонымен қатар, дәлдікті арттыру, тұрақтылық пен өнімділік қорын арттыру мәселесі күрделі екенін атап өткен жөн, яғни, әдетте, басқа нәрсенін жақсарту мүмкін емес. Түзетуші буындарды қатар-қатар немесе кері байланыс арқылы қосуға болады. Түзетуші буындарды қандай да бір қосуды пайдалану оларды техникалық іске асырудың ыңғайлылығымен айқындалады. Сызықтық жүйелер үшін сілтемелердің бір түрін екіншісіне балама ауыстыруға болады, яғни әрдайым, мысалы, сериялық қосылыс үшін параллель қосылыстың немесе қосылыстың берілу функциясын тиісті формулаларға сәйкес кері байланыспен және керісінше есептеуге болады. Тізбектелген түзетуші буын. Тізбектелген буын басқару жүйесінде кернеу немесе ток түріндегі электр сигналы қолданылатын жағдайларда ыңғайлы қолданылады, оның мәні қатенің шамасымен функционалды түрде байланысты. Содан кейін түзетуші сілтеме R-, C- және L-элементтері арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Ең жиі қолданылатын түзетуші сілтемелердің кейбірін ғана қарастырайық. Пассивті дифференциаторлар төмен жиіліктерді басады және белгілі бір жиілік диапазонында оң фазалық ығысуды енгізеді. Төмен жиілікті басу әдетте қабылданбайды, өйткені ол жалпы кірісті төмендетеді және қателерді арттырады. Сондықтан пассивті дифференциалдаушы буындарды пайдалану кезінде қосымша күшейткіштерді енгізу арқылы бастапқы беріліс коэффициентін қалпына келтіру қажет. RC тізбегі түріндегі пассивті дифференциалдаушы буынның ең қарапайым жүзеге асуы суретте көрсетілген. 14.1, а. 14.1-сурет. Пассивті дифференциалдаушы сілтеме Суретте көрсетілген сілтеменің тасымалдау функциясы. 14.1, ал кіріс және шығыс кернеулеріне қатысты, тең (1) Жоғарыдағы қатынастардан (14.1) өрнектің бөлгішіндегі уақыт тұрақтысы T2 14.2-сурет. Пассивті интегралдаушы сілтемесі Суретте көрсетілген пассивті интегралдаушы буынның беру функциясы. 14.2, a, тең (2) Беру функциясына арналған өрнектен (2) формуланың бөлгішіндегі уақыт тұрақтысы T1> T2 алымындағы уақыт тұрақтысынан үлкен екенін көруге болады. Интегралды дифференциациялаушы байланыстар орташа жиіліктердің белгілі бір диапазонында күшейтуді басады, ал енгізілген фазалық ығысу бастапқыда теріс, содан кейін оң болады. RC тізбегі түріндегі интегралды дифференциалдаушы буынның ең қарапайым орындалуы интегралдаушы және дифференциалдаушы буындардың комбинациясының бір түрі болып табылады және суретте көрсетілген. 14.3, а. 14.3-сурет. Интегралды дифференциациялаушы буын Интегродифференциалдаушы буынның тасымалдау функциясын (14.3, а-сурет) келесі түрде көрсетуге болады (3) Интегралды дифференциалдаушы буынның LAС (сурет 14.3, а) «науыз» пішініне ие және 14.3, а-суретте көрсетілген). 14.3, б. Фазалық ауысулар жиілікті беру функциясының модулі бірге тең болғанда теріс фазалық ығысуды енгізеді. Барлық фазалық ауысу қондырғылары фазалық ауысымсыз болып табылады. Фазалық ауысу байланысының қарапайым нұсқасы және оның фазалық жиілік реакциясы суретте көрсетілген. 14.4, сәйкесінше a және b. 14.4-сурет. Фазалық ауыспалы буын Фазалық ауыспалы буынның беріліс функциясы (4) (4) өрнектен ω → ∞ жиіліктегі ең үлкен фазалық ығысу, ең үлкен фазалық ығысу - π-ге тең болатыны шығады. Егер үлкен ығысу қажет болса, онда екі тізбектей жалғанған буындарды немесе 2-суреттегі көпір тізбегінің диагоналында пайдалануға болады. 14.4 және L индуктивтілігін қосу керек. Параллельді түзеткіш буындар Параллель типті түзеткіш буындар интегралдар немесе қате сигналының туындыларын енгізу арқылы күрделі басқару заңын жүзеге асыру қажет болған жағдайда ыңғайлы қолданылады. Интегралдарды енгізу астатизм ретінің артуына байланысты стационарлық күй қатесін азайтуға бағытталған. Типтік мысал - изодромдық сілтемелерді пайдалану. Бұл бұрын талқыланған болатын. Туынды құралдарды енгізу әдетте берілген тұрақтылық маржасын қамтамасыз етуге бағытталған. Бұл жағдайда негізгі басқару тізбегіне параллель қосылған дифференциалдау тізбектер қолданылады. Басқару тізбегіндегі дифференциалдаушы буындарды параллель қосу нұсқалары 2-суретте көрсетілген. 14.5. 14.5-сурет. Дифференциалды буынның қосу вариантары Дәл екінші туындыны есептейтін сілтемені жүзеге асыру қиын болғандықтан, b нұсқасы сирек қолданылады. Әдетте біріншіден жоғары ретті туындыларды алу үшін қосылу каскадты тізбектерде жүргізіледі (14.5, в, г-сурет). Туындыларды есептейтін параллельді түзету бірліктерінің әрекетін келесі мысал арқылы көрсетуге болады. r астатизм тәртібі бар жүйе болсын. Сонда ашық циклды жүйенің тасымалдау функциясын келесі түрде көрсетуге болады (5) Мұндағы A * (0) = 1. Тұйық жүйенің сипаттамалық көпмүшесі ашық цикл жүйесінің берілу функциясының алымы мен бөлгішінің қосындысына тең (5) (6) Қажетті тұрақтылық шарты 0-ден n-ге дейінгі барлық дәрежедегі s барлық коэффициенттердің оң болуы болып табылады. Бірақ, егер B (s) = K болса, онда (14.6) өрнектен сипаттамалық көпмүшелікте 0-ден r-1 дәрежесіне дейінгі s-тегі коэффициенттер нөлге тең екенін көруге болады. Демек, астатизм реті r> 1 болатын АБЖ біріншіден r-1-ші ретке дейінгі туындыларға әсер етпесе, құрылымдық тұрақсыз болады. Біріншіден r-1-ші ретке дейінгі туындыларға қатысты оң қосымша әсер ететін жүйеге дифференциалдаушы буындарды енгізейік. Сонда сипаттамалық көпмүше пішінге ие болады Енді қажетті тұрақтылық критерийі орындалып қана қоймай, сонымен қатар Kdi коэффициенттерін сәйкес таңдау жеткілікті тұрақтылық критерийінің орындалуын қамтамасыз ете алатыны анық. Егер жүйеде белгілі бір дәрежеде s үшін теріс коэффициенттер беретін тұрақсыз байланыстар болса, олар ұқсас әрекет етеді. Сәйкес реттегі туындыларға қатысты қосымша әрекеттерді қолдану осы коэффициенттердің белгісін оларға оң шарттарды қосу арқылы өзгертуге мүмкіндік береді және сол арқылы қажетті, сонымен қатар тұрақтылықтың жеткілікті критерийінің орындалуын қамтамасыз етеді. Айта кету керек, интегралдарды есептейтін параллель түзеткіш буындарды енгізу төменгі жиіліктерді көтеруге сәйкес келеді, ал параллельді дифференциалдау сілтемелерді енгізу жоғары жиіліктерді көтеруге сәйкес келеді. жүктеу/скачать 0,76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|