При значениях 1,5 ч- 2,0 добиться эффективного демпфиро­вания упругих колебаний скорости ИО без значительного сниже­ния быстродействия только за счет выбора структуры и парамет­ров PC невозможно. Методы коррекции таких систем связаны с при­менением тех или иных корректирующих связей по скорости меха­низма.

Один из наиболее эффективных способов заключается во вве­дении на вход системы сигнала по производной от скорости ИО. Чтобы оценить принципиальные возможности рассматриваемого способа коррекции, обратимся снова к системе без малых постоян­ных времени, считая, что осуществляется идеальное дифференци­рование. Положим в схеме рис. 4-7 Wo cl (р) = Т0,с1р, V^0.c2 (р) = 0. Аналогично выражениям (4-13) и (4-20) можио получить

А<ц2 (р)___________________________ 1 ]

А«у <Р> г л

(4-23)

ДДе (р)

if+yT’yp’- + + 7V C1 j p + 1

J TcT»lP* + kpcTfP+]

Коэффициенты Вышнеградского записываются в виде откуда АВ = <у (1 + *р с 70>С1/7М).

Сравнивая последнее выражение с (4-16), можно сделать вывод, что введение обратной связи по производной от скорости И О при­водит к эффекту, эквивалентному увеличению коэффициента соот­ношения масс. Следовательно, в системе без малых постоянных времени при небольших значениях у можно, вводя обратную связь по производной от скорости ИО, получить плавные переходные процессы, и в частности переходный процесс по управлению, соот­ветствующий значению = У2f2, хотя в нескорректированной системе движение вала ИО имеет сильно колебательный характер. Для обеспечения такого процесса надо так выбрать коэффициент усиления пропорционального PC и постоянную времени обратной связи по производной от скорости, чтобы рабочей точкой являлась точка б на диаграмме рис. 4-8 и выполнялось равенство А В — у0 при А = В = Уу%> где 7о ~ 5,8. Подставляя это равенство в вы­ражение для А и В, можно определить kp с и глубину обратной связи Т0-с1, необходимые для осуществления такой настройки:

т v3/4

ъ — _.а. . т — ^2 У - 7V (4-24^

Р''Tyy3/i’ vJ/4 іь' ' }

Изменение скорости ffi2 ПРИ скачке управляющего воздействия соответствует переходной характеристике для у = 5,8 на рис. 4-9. Реальная длительность переходного процесса определится значе­нием среднегеомеїрического корпя

Vі/4 1

- (4‘25)

Оценка возможности введения такой обратной связи в реаль­ной системе, обладающей малыми постоянными времени, может быть произведена в результате рассмотрения передаточной функции разомкнутой системы. Допуская, что на измерителях скоростей ffij и са2 предусмотрены одинаковые фильтры с постоянной времени Тд с и что постоянная времени фильтра и а выходе дифференциатора

в 10 раз меньше постоянной времени дифференцирования, т. е. что

^°'с1 ^ = 0ЛГо°.«р + 1’

можно получить передаточную функцию разомкнутой скорректиро­ванной системы

W (п) =____ - Е^£_____ (чТОг 1 - I J______

т»р(П’Р*+')У Р і о. іт’о. сір4*і)(Tj9p-{-1)(тхлрН-1)*

Подставляя сюда выражения для kp. с и Тох1 при у0 = 5,8, можно убедиться, что при отсутствии малых постоянных времени токового контура и фильтров измерителей скорости частота среза ЛАЧХ лежала бы примерно в пределах от I /(0,3 Ту) (при у = 1) до ‘/(0,4 Ту) (прн у «= 3). Наименьший запас по фазе при у = 1 соста-

Аа>2 ТМ2 щ ги

X

а ^4 То

Tt/V/4 р* +— °г р«-Н

, V у=1,05 2,0 3,0

у—

С наблюдателей (^-2) —

Рис. 4-11

1

ТТу

Тн

ра + Ф$ 0 + *°.с) Рг+Г=- Р+ 1 Лр. С ЛЛ. С

Р>С

где р% = Тур. Соответствующие этой пере- даточной функции переходные характеристики при значениях у, равных 1,05; 2,0 и 3,0, приве- дены на рис. 4-11, а. Положительный эффект мо- жет быть пол у чей и при введе- нии на вход PC сигнала по вто- рой производной от скорости ИО. Однако двукратное дифференци- рование обычно трудно выпол- нить из-за наличия пульсаций на выходе измерителя скорости. В отношении качества переходного процесса по управлению тот же результат может быть получен, если иа вход PC ввести сиг- нал, пропорциональный разности скорости двигателя и приведен- ной к двигателю скорости ЯО, т. е. положить в схеме рис. 4-7 Й^о. са(Р) ~ — W*MP) =^о. с* Передаточная функция по управлению имеет в этом случае вид V

вляет около 65°. Поэтому можно считать, что достаточный запас по фазе в реальной системе будет обеспечен прн выполнении условия Тт=77С+Г/Э *=£ (0,2 4-0,3) 7V, причем большая цифра относится к случаю у — 3. Реакция иа скачок возмущающего воздействия будет зависеть от параметров системы. Примерную оценку ее можно произвести, нормируя передаточную функцию Да2/АМс (4-23) путем умиоже* иия ее на TH2fTy и подставляя в нее значения £рс и Тол1 на осно­ве выражений (4-24):

~р +їрі +ї',5ї;др,+і

(р) Ты,___________ ЬМе(р)Ту "

Ав>а (р) Лйу {р)

7—1

X

Коэффициент передачи PC и коэффициент обратной связи надо выбрать в соответствии с выражениими

(4-26)

йо = 1/(Гу75/4)> (4*27)

благодаря чемУ ПРИ том же характере переходной функции при управлении длительность процесса будет в Уъ! у раз больше, чем при введении обратной связи по производной от щ.

Передаточная функция по возмущению получается в виде

а^2 (р) L тстмгР*+ър с (l+feo. c) rfp+1

ДЛ1С ip) Sp. c т ту, _ т

—p3 + Yr^(l4 K. z) Р2+т^р+1 кр. с Лр. с

В нормированной форме эта передаточная функция имеет вид А«і(Р)Гя_ - дУ-1

Л0,(р)Гу Т, у TJV,+T^. + 7{/4+>'

Соответствующие переходные процессы показаны сплошными линиями на рис. 4-11, б.

Несмотря и а то, что применение обратной связи по разности скоростей дает худший эффект, чем введение в систему сигнала по производной от о>2, оио может оказаться полезным, когда введение сигнала по производной невозможно из-за влияния малых постоян­ных времени. Без значительного увеличения колебательности дви­гателя и ИО связь с параметрами, рассчитанными исходя нз у0 = = 5,8, может быть введена в реальной системе при (0,7 *■

■^0,8) Ту. Достоинством такого способа коррекции является от­сутствие необходимости дифференцировать сигнал скорости ИО.