Принцип построения оптимальных систем подчиненного регулирования

Система подчиненного регулирования (рис.8.14) состоит из объекта регулирования и регулирующей части. САР строится в виде контуров регулирования, начиная от внутреннего, первого контура регулирования. Каждый контур регулирования содержит регулятор и отдельные звенья объекта регулирования с одной или двумя большими постоянными времени и одной малой не компенсируемой постоянной времени. На выходе первого регулятора обычно устанавливается фильтр (или звенья с малой постоянной времени ( ), обеспечивающие необходимую помехозащищенность системы, а следовательно ее работоспособность).

Регулятор каждого контура выполняет следующие задачи:

− регулирует одну выходную координату данного контура в соответствии с ее заданным значением ;

− компенсирует одну или две большие постоянные времени объекта регулирования.

На вход каждого регулятора подается два сигнала:

− сигнал, пропорциональный действительному значению регулируемой координаты данного контура;

− сигнал, пропорциональный заданному значению регулируемой координаты и подаваемый с выхода регулятора внешнего по отношению к

рассматриваемому контур регулирования.

Аналогично строятся все контуры, вплоть до n-го контура регулирования. Каждый внутренний подчинен внешнему контуру регулирования. Сигнал на вход задания внешнего регулятора подается от внешнего задающего устройства.

Передаточные функции регуляторов выбираются таким образом, чтобы обеспечить оптимальность контура регулирования и получить его оптимальную передаточную функцию. Сущность принципа подчиненного регулирования заключается не только в том, чтобы последовательно регулировать координаты объекта регулирования, но и компенсировать инерционности этого объекта, то есть такие системы осуществляют также коррекцию системы регулирования. Такую коррекцию называют последовательной. Принцип коррекции и компенсации инерционностей объекта регулирования рассмотрен ниже.