Коррекция нелинейных систем

Цель работы: исследовать возможность устранения режимов автоколебаний в нелинейных системах.

Общие положения

Для устранения режима автоколебаний или существенного уменьшения их амплитуды в нелинейную систему чаще всего вводят КУ обратной связи, при последовательной коррекции используют нелинейные КУ. Коррекция даже с помощью жесткой обратной связи, охватывающей НЭ, позволяет достичь большего эффекта, чем последовательная коррекция. Поэтому в большинстве САУ вводят ОС по положению регулирующего органа (угла поворота исполнительного механизма) т.к. именно в этом блоке присутствуют нелинейности.

Сложнее всего устранить режим автоколебаний в системе при гистерезисной нелинейности (с зоной неоднозначности). Для этого вводят инерционные гибкие обратные связи, параметры которых либо рассчитывают, либо подбирают при моделировании системы.

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Собрать схему в программе VisSim:

Рисунок 5.1 – Схема моделирования

НЭ:

а) б) в)

Рисунок 5.2 – Исследуемые нелинейные элементы

2. Исследовать работу системы без КУ при .

3. В структуре, показанной на рисунке 5.1 используют либо инерционную ОС () либо гибкие ОС ( или ), как правило с .

При исследовании системы необходимо вывести на экран выходной сигнал в точке 1, сигнал со входа НЭ – точка 2, с выхода НЭ – точка 3, а также входной сигнал. Параметры возможных автоколебаний в точке 2 должны совпадать с аналитическим расчетом, а в точке 1 – .

Сигнал в точке 3 характеризует работу нелинейного элемента, если он переходит в режим работы частых переключений, то на выходе системы колебания либо затухают, либо их нет и процесс близок к монотонному. Цель исследования – найти оптимальные параметры корректирующего устройства ОС. Сравнить влияние инерционной ОС и гибкой при том же .

4. Для структуры, показанной на рисунке 5.3 можно использовать и жесткую глубокую ОС (т.е. , ), а также инерционную ОС с . Проведите сравнение этих типов коррекции при одном и том же .