Главная > Теория автоматического управления > Теория автоматического управления, Ч.I (Воронов А.А.)
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Принцип компенсации (управление по возмущению).

Если возмущающие воздействия настолько велики, что разомкнутая цепь не обеспечивает требуемой точности выполнения алгоритма функционирования, то для повышения точности иногда возможно, измерив возмущение, ввести по результатам измерения коррективы в алгоритм управления, которые компенсировали бы вызываемые возмущениями отклонения алгоритма функцион ирования.

Так как отклонение регулируемой величины зависит не только от управляющего и, но и от возмущающего z воздействия, т. е. , то в принципе можно подобрать управление таким образом, чтобы в установившемся режиме отклонение отсутствовало, т. е.

Так, в простейшем линейном случае, если характеристика объекта в статике то, выбирая получим

Функциональная схема регулирования по возмущению показана на рис. 1.2, б. Примерами систем компенсации могут служить: известная из физики биметаллическая система стержней с разными коэффициентами теплового расширения в маятнике хронометра, обеспечивающая постоянство длины маятника при колебаниях температуры; схема компаундирования генератора постоянного тока, обеспечивающая неизменность напряжения при колебаниях тока нагрузки (рис. 1.3). Если э. д. с. генератора линейно зависит от его потока возбуждения а уменьшение напряжения вызвано только активным сопротивлением якоря, т. е. пропорционально току нагрузки, то для поддержания постоянства заданного напряжения надо изменять э. д. с. генератора в функции тока нагрузки по закону . Такое изменение осуществляют с помощью дополнительной компаундной обмотки по которой проходит ток равный или пропорциональный току якоря . С помощью компаундирования, выбирая коэффициент пропорциональности при можно уменьшить статизм характеристики 6, сделать его равным нулю или изменить знак статизма, получив возрастание напряжения при росте нагрузки (перекомпенсация). Следует подчеркнуть, что компенсация достигается только по измеряемым возмущениям. Так, в приведенном примере не компенсируются колебания температуры, скорости приводного двигателя и ряд других факторов, вследствие чего ошибку нельзя свести к нулю даже при идеальном компаундировании.

Принцип регулирования паровой машины по моменту сопротивления на ее валу был предложен в 1830 г. французским инженером Ж. Понселе, однако реализовать свое предложение на практике ему не удалось, потому что динамические свойства машины (астатизм) не допускали непосредственного использования принципа компенсации. В 1940 г. Г. В. Щипанов предложил принцип достижения независимости управляемой величины от возмущений — так называемый принцип инвариантности. Г. В. Щипанов пытался получить компенсацию путем соответствующего подбора связей в регуляторе, не измеряя непосредственно возмущение. Он получил математические

Рис. 1.3.

условия для такого подбора, но попытки реализовать эти условия наталкивались на физическую нереализуемость. Это вызвало в свое время острую длительную дискуссию, в которой крупные специалисты вообще ставили под сомнение возможность самого принципа инвариантности. В. С. Кулебакин в 1948 г. и Б. Н. Петров в 1955 г. показали, как следует строить системы, чтобы в них можно было реализовать принцип инвариантности.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление