SU1654775A1 - Способ коррекции систем автоматического управлени с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  (САУ) и может быть использовано при коррекции вынужденного движени  САУ с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике . Целью изобретени   вл етс  улучшение качества вынужденного движени  в САУ с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике. Часто при коррекции САУ сигнал ошибки раздел ют на две составл ющие: переменную и посто нную Если посто нную составл ющую подвергают линейному преобразованию, не измен ющему вида частотной характеристики входного сигнала, то переменную составл ющую подвергают псевдолинейному преобразованию , при котором часть спектра входного сигнала переноситс  в область резонансных частот. Это увеличивает колебательность вынужденного движени . Поэтому в соответствии с изобретением подобную часть спектра подвергают просто линейному преобразованию и лишь оставшуюс  часть спектра подвергают псевдолинейному преобразованию. 3 ил. 00 с

Description

Изобретение относитс  к области систем автоматического управлени  и может быть использовано при коррекции вынужденного движени  систем автоматического управлени  с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике.

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества вынужденного движени  в системах автоматического управлени  с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике.

На фиг. 1 показаны амплитудно-частотные характеристики входного воздействи  и объекта управлени  системы автоматического управлени ; на фиг. 2 - эпюра сигналов , получаемых в результате псевдолинейного преобразовани ; на фиг. 3 - пример реализации способа коррекции систем автоматического управлени  с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике .

В состав устройства коррекции вход т апериодическое звено 1 с большой посто нной времени, реальный дифференциатор 2, линейное корректирующее устройство 3, фильтр 4, второе линейное корректирующее устройство 5, режекторный фильтр 6, псевдолинейное корректирующее устройство (ПЛКУ) 7 и сумматор 8.

о

СП

N VJ ел

Псевдолинейное преобразование входного сигнала ХВх приводит к переносу части энергии гармонических составл ющих этого сигнала из обла

ov,е

сти частот -тТтЛгт в область частоты

0)р (фиг.1). Причем наибольша  энерги  переноситс  из области

()-()как амплитуда третьей гармоники разрывного выходного сигнала ХВых (фиг.2) - максимальна  среди амплитуд других гармоник. Амплитуды гармоник уменьшаютс  обратно пропорционально К. Ширина

области частот .из которой гармоп .

нические составл ющие попадают в область резонанса системы, также уменьшаетс  обратно пропорционально К.

Энерги  сигнала из области частот к не

попадает в область частоты резонанса системы , так как амплитуды четных гармоник сигнала ХВых (фиг.2), получаемого после псевдолинейного преобразовани , равны нулю (разрывный сигнал такого вида обла дает симметрией третьего рода, а коэффициенты Фурье четных гармоник таких функций равны нулю).

Такой перенос гармонических составл ющих входного сигнала в область резонансного пика амплитудно-частотной характеристики объекта управлени  ведет к повышению колебательности вынужденного движени  системы автоматического управлени . Чтобы устранить такую колебательность и улучшить качество вынужденного движени  системы необходимо из частотного спектра выделенной после реального дифференциатора 2 переменной составл ющей удалить участки спектра в соответствии с формулой

Г (DpАШр-I

2К 4-Т ТГ2К +

Г °Р + .; L 2К + 1 2(2К + ГГ J

Удаление указанной части спектра можно произвести, использу  гребенчатый (Г) фильтр 4 (фиг.З). Однако реализаци  таких фильтров технически сложна. Если не учитывать гармонические составл ющие после псевдолинейного преобразовани  сигнала

в области

(Dp dk,

частот -;Ј- , -Укоторые 55

оказывают незначительное вли ние на усиление резонанса в системе из-за малости их амплитуд, можно использовать полосовой (П) фильтр 4 (фиг.З) дл  выделени  гармонических составл ющих в обпсэ( ы чаг

ТОТ 1 г ---- г II J 4

г (Dp Ао)р -1 г } /V. v 1 3 6 J I 3С-

которые далее подвергаютс  , ии ми. п преобразованию в ЛИНРЙНОМ кпр( i .4 н щем устройстве 5 Остальные гармонике ские составл ющие сигнала выдел емые режекторным (Р) фильтром 6 (фиг 3), игклю чающим гармонические составл ющие i ob

ласти частоты

3

п од не р г а к гг  

псевдолинейному преобразованию и МЯК- 7, а затем складываютс  ч суммагщк Н с посто нной и переменной гостаил мчпими

подвергнутыми линейному .i VIR,I нию.

образом, предложенный nux.n i формировани  управл ющего сигнала при псевдолинейном или иной динамим скпи

коррекции след щих и управл ющих, сиг позвол ет учесть вли ние высши гармоник разрывного сигнала на выходе IIHI V игк лючить вли ние резонанса в сигтемр и   переноса части энергии сигнала из низины

стотной области в высокочастотную и обсг печить увеличение запаса по Ф-тзе за гчет раздельного по частотам преобразогани  гармонических составл ющих упрапл юще го сигнала, высшие гармоники которою по

еле формировани  фазоопережающи разрывов не поступают в облает ь резонанса системы

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ коррекции систем автоматичр

   ского управлени  с резонансным пиком в амплитудно-частотной характеристике ос нованныи на разделении сигнала ошибни системы автоматического управлени  на nt

   ременную и посто нную составл юа ие, преобразовании посто нной составл ющей сигнала ошибки и формировании управл ю щего воздействи  путем сложени  чтих го ставл ющих сигнала ошибки отличаю

   щ и и с   тем что с целью улучшени  качества вынужденного движени  в систе мах автоматического управлени  с ПРЗОЧ.ЧН сным пиком в амплитудно-час ютипи характеристике, перед сложением НОДНРРгают линейному преоОразованию гармони ческие сигналы переменной составл й.щей сигнала ошибки в области частот

   г о рAft

   L 2K + 1 + Г)

   i

   + Г- + rЈ°

   2К4- . 2Т2КЧ Г

   где , Дшр - соответственно частота максимума резонансного пика и ширина области подъема резонансного пика ампли

   тудно-частотной характеристики системы автоматического управлени ;

   К - 1, 2, 3 ...

   а остальные гармонические сигналы переменной составл ющей сигнала ошибки под-

   вергают псевдолинейному преобразованию путем динамического инвертировани  этих гармонических сигналов

   Риг. i

   Фиг. 2

   I/LA

   Фаг, 3

   CO

   V

   6).