Повышение статической точности

Ошибка в установившихся режимах САР слагается из ошибки, создаваемой несовершенством (прежде всего нечувствительностью) отдельных элементов регулятора, ошибки воспроизведения зада­ющего воздействия и ошибки, создаваемой возмущениями.

Умень­шение первой составляющей достигается использованием более совершенных элементов и сопровождается, как правило, увеличе­нием сложности и стоимости регулятора. Для уменьшения осталь­ных двух составляющих используют следующие основные пути.

Увеличение передаточного коэффициента k разомкнутой САР является универсальным и эффективным способом уменьшения ошибки во всех установившихся режимах. Причем уменьшается как ошибка слежения, так и ошибка от возмущения.

Увеличения k достигают чаще всего введением усилителей. Иногда оказывается достаточным увеличения передаточных коэф­фициентов отдельных элементов, например исполнительного эле­мента или элемента сравнения.

В большинстве случаев увеличение k ведет к уменьшению запаса устойчивости и, для того чтобы система не потеряла устой­чивости, значение k не должно превосходить некоторого крити­ческого значения k_rp. Однако приближение k кэтому граничному значению обычно невозможно из-за резкого ухудше­ния показателей качества переходной характеристики. В этом проявляется противоречие между требованием к точности и требо­ванием к устойчивости системы регулирования по отклонению. Это противоречие может быть устранено, если одновременно с уве­личением k до значения, обеспечивающего необходимую точность, какими-то другими средствами обеспечить необходимый запас устойчивости. Такими средствами могут быть корректирующие устройства, рассматриваемые далее.

Обеспечение астатизма есть весьма широко используемый метод улучшения статических свойств системы. Чаще всего астатизм достигается включением интегрирую­щих звеньев в прямую цепь системы. К сожалению, это неблаго­приятно может сказаться на ее устойчивости. При двух интегри­рующих звеньях система уже может оказаться структурно неус­тойчивой. Поэтому одновременно с обеспечением аста­тизма могут оказаться необходимыми мероприятия для обеспече­ния достаточного запаса устойчивости.

Простейший и широко используемый интегрирующий эле­мент — это электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением. Используют также механические, гидравли­ческие, пневматические, химические и иные интегрирующие эле­менты.

Другой путь достижения астатизма — это включение в пря­мую цепь САР изодромного регулятора с передаточной функцией W_р = k(t_ир + 1)/р. При соответствующем выборе постоянной вре­мени t_и включение изодромного устройства не оказывает или почти не оказывает влияния на запас устойчивости системы.