Компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения с непрерывным регулированием

Выходное напряжение (ток) стабилизатора (преобразователя) требуется поддерживать с за­данной степенью точности» изменять по заданной во времени или от каких-то дру­гих пара­метров зависимости. При работе от сети переменного тока преобразователь должен поддерживать синусоидальную форму тока, обеспечивая высокий коэф­фициент мощности на входе устройства.

Выходной параметр преобразователя – ток или напряжение следует считать управляемой переменной. Характер­ным для преобразователя является наличие управляю­щего воздействия на объект (нагрузку), которое, в свою очередь, может зависеть от управляемой переменной, задающего воздействия и возмущения.

Принято различать следующие принципы управления, находящие широкое практи­ческое применение:

– т по разомкнутому циклу;

– по замкнутому циклу;

– по комбинированному (замкнуто-разомкнутому) циклу.

Согласно первому принципу управления система является разомкнутой и не ис­пользует обратную связь. Сигнал управления вырабатывается в функции в воз­мущения таким образом, чтобы воздействие возмущения на систему компенси­ровалось.

Структурная схема разомкнутой системы с управлением по возмущению пока­зана на рисунке 11.6, где Р – регулятор по возмущению, формирующий управ­ляющий сигнал в зависимости от возмущающего воздействия; РО –регули­рующий орган объекта, то есть выходной каскад преобразователя; ОУ – объект управления; ЗУ – задающее устройство, формирующее задающее воздействие; x(t) – управляемая переменная; x_Q(t) – зада­ющее воздействие.

Рисунок 11.6 – Структурная схема разомкнутой системы.

Принцип управления по замкнутому циклу (принцип управления по от­клоне­нию переменной, принцип обратной связи (ОС)) является наиболее ши­роко при­меняемым. В соответствии с данным принципом воздействие на регу­лирующий орган объекта (РО) вырабатывается через управляющее устройство – регулятор (Р) как функция отклонения регулируемой пере­менной x(t) от предпи­санного задающего воздействия x₀(t).

Структурная схема показана на рисунке 11.7. При­нято обратную связь, доставляющую управляющий сигнал к регулятору Р, называть главной ОС.

Рисунок 11. 7 – Структурная схема замкнутой системы

Системы управления по возмущению, если сравнивать их с системами, реаги­рующими на отклонение, обычно отличаются большей устойчивостью и более вы­соким быстродействием. К их недостаткам следует отнести неполный учет возму­щений, поскольку компенсируются только те воздействия, которые измеряются и поступают через соответствующий регулятор РВ. В некоторых случаях становится эффективным использование комбинированного управле­ния, как по возмущению, так и по отклонению.

Структурная схема комбиниро­ванного управления показана на рисунке11.8.

Рисунок 11. 8 – Структурная схема комбинированной системы

Основные режимы функционирования в преобразовательных устройствах является режим стабилизации, когда поддер­живается постоянным значение управляемой переменной (x(t) = const), и режим программ­ного управления, то есть поддержание заданной функции времени пере­менной x(t).