Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
УБ УВ УГ УД УЗ УК УЛ УМ УН УП УР УС УТ УФ УЧ

Условно устойчивая система

 
Условно устойчивые системы характеризуются тем, что при уменьшении коэффициента усиления они становятся неустойчивыми.
Условно устойчивые системы пригодны в условиях, когда можно быть уверенным, что не окажется возмущения, достаточного для возникновения неустойчивости, или когда такие возмущения редки и применяются дополнительные средства подстройки, возвращающие систему к условиям устойчивости. В этом случае задания степени устойчивости могут применяться такие, какие описаны выше.
Условно устойчивой системой мы называем систему, амплитудная и фазовая характеристики G ( s) которой подобны показанным на фиг. Поскольку фазовый сдвиг непосредственно связан со скоростью изменения коэффициента усиления, то при скорости убывания, необходимой для достижения уровня 0 дб на частоте cos, фазовый сдвиг становится больше 180, в то время как коэффициент усиления все еще больше 0 дб. Чтобы обеспечить удовлетворительный запас устойчивости системы, фазовый сдвиг на частоте л2 должен быть доведен до величины, меньшей 180, в результате чего фазовая характеристика принимает вид, показанный на фиг.
В [143, 32] были рассчитаны и экспериментально проверены условно устойчивые системы с диаграммами Найквиста по рис. 1.226. Вывода общих соотношений, оценок и предложений устройств, обеспечивающих устойчивость в целом, в этих работах нет.
Частотные характеристики условно устойчивой системы. а - АФЧХ. 6 - ЛЧХ. L ( ш, L, ( ш, L2 ( ш - ЛАХ при различных коэффициентах усиления ( Api fcp & р2. ( - ЛФЧХ системы. На рис. 3.20, а изображена АФЧХ условно устойчивой системы, а на рис. 3.20, б - логарифмические амплитудная / ( со) и фазо-частотная характеристики, соответствующие этой АФЧХ.
К таким системам, в частности, относятся условно устойчивые системы, фазовый сдвиг у которых превышает 180 в некоторой зоне частот, меньших с - Системы этого типа имеют экстремум фазо-частотной характеристики в районе частоты среза. ЮР, при которой наблюдается максимум амплитудно-частотной характеристики замкнутой системы Мр, с частотой экстремума фазо-частотной характеристики разомкнутой системы.
Система с двойным управлением чувствительностью.| Система с нелинейной обратной связью.| Система, эквивалентная показанной на, с идеальной моделью. Такая структура, использованная для транзисторного усилителя, обычно проявляет свойства условно устойчивых систем: при снижении коэффициента усиления одного транзистора вся система становится неустойчивой при малейшем уменьшении коэффициента усиления другого. Это обстоятельство вынуждает к большой осторожности в выборе реальных передаточных функций для обеспечения нормального функционирования в широком рабочем диапазоне.
По мере уменьшения полосы частот ( при заданном значении коэффициента усиления) трудности проектирования условно устойчивой системы быстро возрастают, и когда уравнение (4.5) выполняется с запасом не менее чем в 2 раза, задача становится чрезвычайно трудоемкой. В этом случае единственная возможность решения задачи заключается в том, чтобы снова вернуться к исходным данным и попытаться получить меньшую чувствительность без соответствующего увеличения коэффициента усиления замкнутого контура.
Хотя такая система, конечно, нежелательна вследствие большой чувствительности к величине коэффициента усиления, большинство реальных систем управления являются именно условно устойчивыми системами; условная устойчивость таких систем объясняется тем, что мы не хотим использовать более сложные типы систем управления, чем система управления, приведенная на фиг. К сожалению, в настоящее время не существует методов проектирования условно устойчивых систем, и поэтому определение нужных амплитудных и частотных характеристик системы для заданных G0, coi и ш2 до сих пор, как правило, производится подбором.
ЛАХ и ФЧХ для САУ первого рода. Системы, теряющие устойчивость не только при увеличении коэффициента преобразования, но и при его уменьшении, называют системами второго рода или условно устойчивыми системами.
На рис. 19 - 27 показаны типичные графики Найквиста для устойчивой и неустойчивой систем. Условно устойчивая система на рис. 19 - 27, б устойчива для значения коэффициента усиления К А. Если коэффициент усиления превысит эту величину или будет меньше ее, точка - 1 будет охвачена кривой и система станет неустойчивой.
При этом последние переходные кривые в данной условно устойчивой системе уже обладают высоким качеством.

Хотя такая система, конечно, нежелательна вследствие большой чувствительности к величине коэффициента усиления, большинство реальных систем управления являются именно условно устойчивыми системами; условная устойчивость таких систем объясняется тем, что мы не хотим использовать более сложные типы систем управления, чем система управления, приведенная на фиг. К сожалению, в настоящее время не существует методов проектирования условно устойчивых систем, и поэтому определение нужных амплитудных и частотных характеристик системы для заданных G0, coi и ш2 до сих пор, как правило, производится подбором.
Амплитудно-фазовая частотная характеристика разомкнутой системы к задаче 102. При этом с уменьшением К замкнутая система теряет запас устойчивости и при некотором его значении переходит в неустойчивое состояние. Это характерно для систем, неустойчивых в разомкнутом состоянии, или так называемых условно устойчивых систем.
Частотные характеристики замкнутых систем. а-система неустойчива. б-система устойчива. в-система условно устойчива. По графику частотной характеристики на рис. 116 а видно, что САР неустойчива. Из уравнения ( III, 172) следует, что коэффициент усиления k разомкнутой САР влияет на модули радиусов-векторов частотной характеристики и, следовательно, на устойчивость САР. На рис. 116 в изображена частотная характеристика так называемой условно устойчивой системы: при изменении k устойчивость системы чередуется с неустойчивостью.
Следовательно, годограф комплексного коэффициента передачи разомкнутого контура будет иметь вид, показанный на рис. 5.20. Критерий Найквиста для статических систем формулируется следующим образом: если годограф комплексного коэффициента передачи разомкнутой системы не охватывает точки А с координатами ( 1 Ю) то замкнутая система устойчива. Термин охватывает понимают так: если конец вектора, проведенного из точки А ( - 1 / 0), скользя по годографу от точки, соответствующей и0, до точки - GOO, поворачивается на результирующий угол, равный нулю, то кривая не охватывает точки А и система устойчива; если результирующий угол не равен нулю, то годограф охватывает точку Л и система неустойчива. Для кривой I система устойчива, кривая II - условно устойчива, в случае III - неустойчива. Условно устойчивая система находится на границе устойчивости и практически неустойчива.
Этому обстоятельству посвящен последний раздел настоящей главы. Другим возможным методом решения является использование нелинейных устройств в системе управления, например приспосабливающейся системы управления, в которой чувствительность регулируется путем измерения параметров объекта и последующей подстройки корректирующих цепей. Таким образом, использование принципа приспосабливания является многообещающим средством решения неразрешимых задач проектирования, связанных с условно устойчивыми системами, при довольно жестких требованиях, предъявляемых к статической точности систем управления.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11