15. Загальні принципи побудови замкнутих скеп. Принципи регулювання змінних аеп (по відхиленню, за збуренням, комбіноване управління).

Принцпирегулювання координат ЕПвключають: розімкненекерування, замкненекерування за відхиленням, замкненекерування за збуренням і комбінованекерування за збуренням та відхиленнямодночасно.

Для реалізаціїзамкненогокерування перш за все за відхиленнямвик. багаторізних структур основними з яких є:

• структура з підсумовуючимпідсилювачем,

• структура з незалежним рег. координат

• структура з підпорядкованим рег. координат.

16. Типові структури скеп (з підсумовуючим підсилювачем, з незалежним регулюванням координат, з підлеглим регулюванням координат). Переваги, недоліки, особливості застосування.

Структура з підсумовуючим підсилювачем, що донедавна мала в регульованому електроприводі виняткове застосування, показана на рис. 6-19. Її основною особливістю є підсумовування всіх сигналів на вході загального підсумовуючого підсилювача, на який звичайно покладається також завдання збільшення загального коефіцієнта підсилення системи до необхідного рівня. Регулювання координат х₁ х₂, …, х_n може викликати суперечливі зміни режиму роботи електропривода. Наприклад, регулювання швидкості діє в напрямку збільшення жорсткості механічної характеристики, а система регулювання моменту своєю дією перешкоджає цьому, викликаючи зм'якшення механічної характеристики. Тому звичайно одночасна дія зворотних зв'язків небажана або неприпустима і для її виключення в розглянутій структурі в колах зворотних зв'язків вводяться нелінійні елементи, що відключають даний зв'язок при рівні регульованої змінної, меншому граничної напруги нелінійного елемента, називаної напругою відсікання . Як наслідок, розглянуту структуру часто називають системою з відсіканнями по відповідних змінних.

Основною перевагою схем з підсумовуючим підсилювачем є їхня простота реалізації і висока швидкодія.

Однак обмежені можливості формування необхідних статичних і динамічних характеристик електропривода привели до використання більш досконалих структур навіть на базі цієї техніки керування. У цей час у зв'язку із широким використанням для керування електроприводом високоякісних операційних підсилювачів область застосування структури з підсумовуючим підсилювачем швидко скорочується.

Структура незалежного регулювання координат паралельного типу

Тут для керування кожної змінної передбачається окремий регулятор і в кожний момент часу регулюється тільки одна зі змінних. Останнє забезпечується передбаченим для цієї мети логічним перемикаючим пристроєм ЛПУ, який підключає до входу системи вихід того регулятора, вплив якого в цей момент є визначальним. Методом послідовної корекції в цій структурі представляється можливим здійснити індивідуальну оптимізацію кожного контуру регулювання, обмеження координат досягається простим обмеженням максимальних задаючих сигналів (рис. 6-21).

Рис. 6.21

Недоліком схеми є ускладнення, пов'язане із введенням ЛПУ, а також неможливість реалізації підлеглих контурів регулювання у випадках, коли при послідовній корекції передатна функція регулятора виходить важко реалізованою.

Багатоконтурна структура підпорядкованого регулювання координат електропривода.

У цій структурі при необхідності кожний внутрішній підлеглий контур регулювання може працювати як самостійна система регулювання, незалежна від усіх зовнішніх контурів регулювання. Ця особливість пов'язана з тим, що задане значення регульованої змінної будь-якого внутрішнього контуру визначається вихідним сигналом регулятора попереднього контуру. Для обмеження координати x_і досить обмежити вихід регулятора (і+1)-го контуру, сформувавши статичну характеристику виду, показаного для П-регулятора на рис. 6-21,а, а для І-регулятора - на рис. 6-21,б.

Доти, поки результуючий сигнал на вході (і+1)-го контуру менше граничного сигналу (рис. 6-21,а) або поки вихідна напруга І-регулятора не досягає максимального значення х_з._макс, контур регулювання х_і працює як допоміжний контур, підлеглий регулюванню координати якого-небудь зовнішнього контуру. При вході регулятора W_p(i+1) у зону обмеження, його задане значення вихідного сигналу х_зі стає постійним (х_зі = х_{зі макс} = const). Коло регулювання на вході і-го контуру розмикається, і схема забезпечує регулювання змінної x_і доти, поки не вийде із зони обмеження вихідний сигнал (і+1)-го регулятора, або, навпаки, поки не перейде у режим обмеження регулятор і-го або будь-якого підлеглого йому контуру. Якщо жоден з регуляторів не працює в зоні обмеження, здійснюється регулювання х_n у зовнішньому контурі. При цьому всі внутрішні контури працюють як підлеглі завданню регулювання вихідної координати системи.

Таким чином, структура підпорядкованого регулювання забезпечує можливість настроювання кожного внутрішнього контуру незалежно від настроювання його зовнішніх контурів. Завдяки цьому в такій структурі можливе введення в контур регулювання х_і додаткових формуючих або коригувальних зворотних зв'язків, необхідних для регулювання і-ї змінної, причому ці зв'язки не впливають на роботу всіх контурів регулювання, внутрішніх стосовно даного. У цій можливості закладена важлива перевага структури з підлеглим регулюванням координат.

Однак у порівнянні зі структурою незалежного регулювання координат розглянута структура відрізняється залежністю настроювання зовнішніх контурів від динамічних якостей внутрішніх підлеглих контурів. Ця залежність, зокрема, проявляється у збільшенні некомпенсованої інерційності в міру зростання номера контуру, що підсилюється при підвищенні вимог до демпфування внутрішніх контурів, тобто при збільшенні і т.д.