Реакция астатической САР на возмущающее воздействие

Структурные схемы САР по возмущающему воздействию для выходных координат и представлены на рис.8.31. В соответствии с этими схемами передаточные функции системы при возмущающем воздействии определятся:

а) Для выходной координаты :

,

. (8.72)

Следовательно, передаточная функция аналогична передаточной функции САР по управляющему воздействию для выходной величины внешнего контура.

Переходная функция в этом случае определиться

; (8.72)

б) Для выходной координаты внешнего контура

;

. (8.74)

Переходная функция внешнего контура при возмущающем воздействии

. (8.75)

Однако переходная функция для выходной координаты определяется при одновременном приложении к системе управляющего воздействия и возмущающего воздействия . Поэтому в соответствии с принципом наложения получим

. (8.76)

Переходный процесс для выходной координаты астатической САР при возмущающем воздействии представлен на рис.8.32.

Анализ кривых переходного процесса показывает, что исследуемая система является астатической, т.к. при приложении возмущающего воздействия статическая ошибка . Это объясняется тем, что при наличии ПИ-регулятора во внешнем контуре при появлении ошибки будет изменяться выходной сигнал регулятора до тех пор, пока статическая ошибка регулирования не станет равной нулю. Однако во время переходного процесса появляется динамическая ошибка . Кроме того, при настройке по «симметричному оптимуму» возникает перерегулирование выходной координаты при возмущающем воздействии и выходной координаты при управляющем воздействии, равной 43,4 %.

Анализируя результаты исследования оптимальных систем подчиненного регулирования при настройке по модульному и симметричному оптимуму можно отметить следующее:

1. Данные системы позволяют получить оптимальные статические и динамические показатели переходных процессов с минимальным перерегулированием в статических системах и с нулевой статической ошибкой в астатических системах.

2. Простота построения структурной схемы системы подчиненного регулирования, включающей в себя отдельные контуры регулирования с регуляторами, обеспечивающими регулирование одной из координат объекта регулирования.

3. Простота расчета и настройки регуляторов. Оптимизация каждого контура позволяет получить оптимальные стандартные передаточные функции и переходные функции на типовые ступенчатые воздействия.

4. Удобство ограничения предельных значений промежуточных координат системы, за счет ограничения выходных сигналов регуляторов внешнего контура.

5. Исходя из принципа построения системы быстродействие каждого внешнего контура ниже быстродействия соответствующего внутреннего контура.

Указанные достоинства систем подчиненного регулирования привели к тому, что такие системы получили широкое применение во всех отраслях, особенно в автоматизированном электроприводе.