где значение fep.c соответствует характеристике 2 на рис. 2.20, а. Там же показана характеристика Lm Up.c (/ю) при Tpi = V у Ту п Трг = Ту. Быстродействие в этом случае определяется частотой

среза (Осш и повышается примерно в у раз по сравнению со случаем, когда используется пропорциональный регулятор скорости.

Другим распространенным способом коррекции систем с большим значением у является использование полоснозадерживающего фильтра, настроенного на частоту 7 и включенного на выход регулятора скорости [43]. С его помощью может быть подавлен резонансный всплеск ЛАЧХ, что также позволяет повысить частоту среза системы по сравнению со значением соси- Недостатком такого решения является необходимость острой настройки фильтра и высокая чувствительность системы к изменению параметров объекта. Устранения его добиваются применением фильтров с самонастройкой.

Выше предполагалось, что в зоне частоты Г*, вследствие высокого быстродействия и отсутствия влияния обратной связи по ЭДС двигателя, амплитуда частотной характеристики замкнутого контура тока равна единице. Если на самом деле быстродействие токового контура ограничено и в результате действия обратной связи по ЭДС ЛАЧХ замкнутого контура тока имеет на этой частоте провал, то это также может позволить увеличить частоту среза контура скорости по сравнению с Юсш- Следует, однако, иметь в виду, что снижение быстродействия контура тока может ухудшить отработку основного для токового контура возмущения - изменения напряжения сети, а также снизить качество ограничения якорного тока.

При значениях у х 1 добиться эффективного демпфирования колебаний скорости исполнительного органа в результате выбора структуры и параметров регулятора скорости невозможно и последовательная коррекция может быть применена во внешнем контуре положения. При построении следящей системы, замкнутой по положению ИО, в контуре положения оказывается включенным звено 1/(уТур* + 1) (см. рис. 2.17). Быстродействие контура положения можно повысить, подавив резонансный всплеск ЛАЧХ объекта на частоте 1/(УуГу), путем придания определенных динамических свойств регулятору положения.

Наиболее эффективные способы коррекции систем с близким к единице коэффициентом соотношения масс состоят в применении тех или иных дополнительных корректирующих связей по скорости механизма. Один из них заключается во введении на вход системы сигнала по производной от скорости исполнительного органа. Чтобы оценить принципиальные возможности рассматриваемого способа коррекции, обратимся снова к системе без малых постоянных времени, считая, что осуществляется идеальное дифференци-

7* 99

рование. Если положить в схеме на рис. 2.17 Uo.ci (р) = 7о.с iP, Wo.Q г (р) - О, то можно, получить

&.Щ (р) 1

«р. с \ «р. с /

Яр. с \ «р. с

(2.35)

Приведение к нормированному виду (2.28) производится при

откуда

aia2 = y[l+\.c{To. ci/r„)].

Сравнивая это выражение с (2.30), можно сделать вывод, что введение обратной связи по производной от скорости исполнительного органа приводит к эффекту, эквивалентному увеличению коэффициента соотношения масс. Следовательно, в системе без малых постоянных времени при небольших значениях у можно, вводя обратную связь по производной от скорости ИО, получить плавные переходные процессы и, в частности переходный процесс по управлению, соответствующий распределению корней характеристического уравнения по Баттерворту.

Для получения в системе нормированной передаточной функции

<в2з (р*) вида (2.28) при = Og = 2 необходимо выполнение равенств:

«0 = kp. J{T„Tl); уТ1(4 = 2; -у + То. cij % = 2,

откуда при у < 4 коэффициент регулятора скорости и постоянная времени обратной связи по производной получаются в виде:

Изменение скорости (о при скачке управления соответствует переходной характеристике для у = 4 на рис. 2.19, о. Реальная длительность переходного процесса определяется значением СГК

u)o = V2"/(Vy Ту). (2.37)

Оценить возможность введения такой обратной связи при

ТзФО можно в результате рассмотрения передаточной функции разомкнутой системы:

ГЬ)...... V- уту + т, ,р + 1 .

Подстановка в эту формулу выражений для йр.с и Го.с i при Гцэ = 0 и построение соответствующих ЛЧХ позволяет убедиться 8 том, что при отсутствии малых постоянных времени частота среза характеристик разомкнутой системы лежит в пределах 0Г З/Гу при V = 1 до 1,8/Гу при у = 4. Наименьший запас по фазе при Y составляет 69°. Достаточный, около 50°,запас по фазе в }№альиой системе будет обеспечен при

7,3 (0,15--0,35) Ту, (2.38)

причем меньшее значение относится к системе у = 1, а большее - К системе с у « 4.

Положительный эффект может быть получен и при введении на вход регулятора скорости сигнала по второй производной от ско-рагги исполнительного вала. Однако двукратное дифференцирование обычно трудно выполнить из-за наличия пульсаций напряжения на выходе измерителя скорости. В отношении качества переходного процесса по управлению тот же результат может быть получен, если на вход регулятора скорости ввести сигнал, пропорциональный разности скорости двигателя и приведенной к двигателю скорости исполнительного вала, т. е. принять в схеме на

рис. 2.17 Wo.ci (Р) = - Wo.z 2 (р) = о.с Передаточная функция по управлению имеет в этом случае вид

р. с р.с

Можно показать, что коэффициент передачи регулятора скорости а ко»})фициент обратной связи при у < 4 надо выбрать в соответствии с выражениями:

1р. с =-о,с-(4-у)/у. (2.39)

2-V2 У

Значение среднегеометрического корня равно

сйо = (л/2 Ту)-, (2.40)

благодаря чему при том же характере переходной функции по управлению длительность процесса будет в 2 V у раз больше, чем при введении обратной связи по производной от ш.. Вне зависимости от значения у допустимое значение эквивалентной малой постоянной времени, определенной из тех же условий, что и при введении сигнала по производной от coj, составляет

Тз<0,35Ту. (2.41)

Система подчиненного регулирования с введением дополнительных обратных связей по производной от скорости ИО или по разил