В рассмотренных выше контурах обеспечение их стандартных настроек осу­ществлялось за счет придания требуемых динамических свойств регуляторам. В аналоговых системах управления эти регуляторы представляют собой операци­онные усилители, работающие в режиме суммирования токов.

і

г-КН •- Uorpl

ДІ_____

Ur,*

£

Рис. Ы5

Входные сигналы щ — ип подаются на внешние входные R - или /?С-цепи, обозначенные Zlt Z2, .... Zn (рис. 1-14) и включенные на инвертирующий вход усилителя. На этот же вход включаетсяобрагная связь Z0.c, Неинвертирующий вход через балластное сопротивление Ц$я замыкается на общую шину. За счег выбора Комплексного сопротивления обратной связи и внешних входных сопро­тивлений регулятору придаются требуемые динамические свойства. Поскольку современные интегральные операционные усилители имеют весьма высокий коэф­фициент усиления и широкую полосу пропускания, при расчете динамики конту­ров можно воспользоваться упрощенной передаточной функцией регулятора, полученной в предположении, что собственный коэффициент усиления усилителя ко бесконечно велик. Тогда передаточная функция по некоторому q-ку каналу может быть записана как

Дцр(р) Z0.c(p)

WpviP)-&Uq(p) Zq(p) ■ ( - J9)

В табл. 1-1 приведены такие передаточные функции для пропорционального (Я), интегрирующего (И), пропорционально-интегрального (ПИ), дифференци­рующего (Д), пропорционально-дифференциального (ЯД) и пропорционально - интегрально- дифференциального (ПІ1Д) регуляторов. На основании формулы (I-I9) легко получить передаточную функцию регулятора при любой схеме вход­ных цепей и цепи обратной связи, Передаточная функция по данному каналу я (р) не зависит от внешних входных сопротивлений других каналов. Это обеспечивает возможность иметь различные передаточные функции регулятора по разным каналам за счет разных внешних входных сопротивлений. Для регуля­тора, имеющею п входных каналов, с учетом (1-19) можно при k0 оо записать выражение, связывающее выходное напряжение со всеми п входными сигналами:

Продолжение табл. /*/

Zq. с (p)

Zi (P)

i= I

Часто внешние входные сопротивления Z{ в статике представляют собой Чисто активные (/?*), а сопротивление обратной связи Z0, с обращается в оо (как в ЯЯ-регуляторе, например). Тогда после деления обеих - частей равенства на 2о. с (р) получается, что в установившемся режиме суммирование входных сигна­лов происходит в соответствии с равенством

(1-20,

1 = 1

где Vi — установившееся значение входного сигнала.

Ограничение выходного напряжения регулятора легко достигается путем охвата усилителя цепями обратных связей, включающими в себя источник посто­янного напряжения i/orpx или *Л)гра и диод Д1 или Д2, которые объединены в блок ограничения БО (рис. 1-І5). Предположим, что входной сигнал и9 имеет поляр­ность, указанную на рисунке. До тех пор пока «р< Vorm, ток обратной связи протекает через сопротивление Z0.Cl а диод Д1 закрыт. Когда выходное напря­жение (примерно равное напряжению обратной связи) достигнет значения ивых » ио. с = Vогріі диод ДЇ откроется и напряжение t/orpi окажется включенным параллельно выходу усилителя (точки а и б практически эквипотенциальны). Если внутреннее сопротивление источника £/огр1 равно нулю, а диод ДІ — иде­альный, дальнейшее увеличение входного сигнала не будет приводить к увели­чению напряжения на выходе и оно будет оставаться постоянным. При умень­шении входного сигнала усилитель выйдет из ограничения, когда станет £0uflX < «< богрі • Цепочка с источником і/огра и диодом Д2 работает аналогично при дру­гой полярности сигнала. Ставя значения напряжений £/оп, і и Vorp2 в зависи­мость от какой-то координаты системы, можно