Түзетуші құрылғылар

1. ҚИЫСТЫРУ ҚҰРЫЛҒЫЛАРДЫҢ ТАҒАЙЫНДАЛУЫ

1. Негізгі әдістер

Қиыстырушы деп параметрлерінің сипаттамалары оңай өзгертілетін автоматты реттеу жүйелерінің құрамына енгізілетін, оларға қажетті динамикалық қасиеттерді беретін автоматты реттеу жүйелерінің тұрақтылығын сақтау және өтпелі процестің сапалық көрсеткіштерін жақсартатын құрылғыларды атаймыз.

Тұрақсыз жүйелер құрылымды-тұрақты және құрылымды-тұрақсыз деп бөлінеді.

Құрылымды-тұрақты деп автоматты реттеу жүйелерін олардың параметрлерінің сандық көрсеткіштерін өзгертіп, құрылымдық схемасын өзгертпей тұрақты етуге болатын жүйелерді айтамыз.

Құрылымды-тұрақсыз деп автоматты реттеу жүйесінің параметрлерін қанша өзгерткенімен оны тұрақты етуге болмайтын жүйелерді айтамыз. Бұл жүйелерді тұрақты ету үшін тек олардың құрылымдық сұлбасын өзгерту қажет.

Көрсетілген жүйелер арасындағы айырмашылықты түсініп-білу үшін мысалдар қарастырамыз. Жүйе тек екі апериодты буындардан құралған дейік. Ол 1.1-суреттегі 1-қисығымен берілген амплитуда-фазалық сипаттамамен сипатталған. 

Мұндай жүйенің амплитуда-фазалық сипаттамасының теңдеуі:

[pic 1]                           (1.1)

1-қисығынан жүйе құрылымды-тұрақты екені көрініп тұр, өткені қисық (-1, j0) координаттағы нүктені қамтиды.

Бұл жүйеге бір интегралдаушы буын енгіземіз, оның амплитудалы-фазалы сипаттамасының теңдеуі:

[pic 2]

Бұл өрнектен қосылған интегралдаушы буын жүйенің амплитуда-фазалы сипаттамасының барлық векторларын сағат тілі бойынша 90°-қа тізбектей бұратыны және модульдерін  – рет жоғарылатқаны көрініп тұр. [pic 3]

Интегралдаушы буын жүйенің амплитуда-фазалық сипаттамасының теңдеуі:

[pic 4]

Осы теңдеу бойынша тұрғызылған сипаттама 1-суреттегі 2-қисықпен берілген. Ол жаңа жүйенің құрылымды- тұрақты екенін көрсетіп тұр. Егер де 2-қисық координатасы (-1, j0) нүктесін қамтыса, онда жүйе параметрлерін өзгерту арқылы екеуі де ол нүктені қамтымайтындай етуге болады.

Егер жүйеге тізбектеп амплитуда-фазалық сипаттамасы төмендегідей екінші интегралдаушы буынды қоссақ:

[pic 5]

Онда жүйенің амплитуда-фазалық сипаттамасының теңдеуі мына түрде қабылданады.

[pic 6]

Алғашқы амплитуда-фазалық сипаттаманың барлық векторлары сағат тілі бойынша 180°-қа бұрылады және соңғы теңдеу бойынша (1-сурет, 3-қисық) тұрғызылған амплитуда-фазалық сипаттама екінші квадраттағы шексіздікке кетіп қалады да, параметрдің кез келген мәнінде координатасы (-1, j0) нүктесін қамтимыз. Сәйкесінше, жүйеге екі тізбектей қосылған интегралдаушы буындарды енгізу кезінде ол құрылымды-тұрақсыз болып шығады. Оны тұрақты қылу үшін оның құрылымдық сұлбасын түзетуші құрылғыларды енгізе отырып өзгерту қажет.

Қиыстырушы құрылғылар автоматты реттеу жүйесіне қосу тәсілдері бойынша параллельді және тізбекті болып бөлінеді.

Параллельді қиыстыру құрылғылары

Автоматты реттеу жүйесінің бір немесе бірнеше буындары параллель қосылатын қиылыстыру құрылғыларын атаймыз. Бұл құрылғылар өзінше жергілікті кері байланысты береді.

Әсері негізгі элементтегі бағытпен берілетін түзетуші құрылғыларды негізгі тізбек элементтерімен бірге тізбекті түзету құрылғыларына жатқызған жөн, олар келесі тарауда қарастырылады.

Параллельді түзетуші құрылғыларды таңдап алу кері байланыстың сипаты мен параметрлерін анықтауға алып келеді.

[pic 7]

1-сурет. Құрылымды-тұрақты және құрылымды-тұрақсыз жүйелердің амплитуда-фазалық сипаттамалары

Кері байланыстар қатаң және икемді, оң және теріс болып бөлінеді. Кері байланыстың барлық осы түрлері түзетуші құрылғылар ретінде қолданылуы мүмкін.

Кері байланыстың әр түрлі қосу тәсілдері кезінде жүйенің динамикалық қасиетінің әсерін қарастырамыз.

Қатаң кері байланыс инерциялық буынды қамтиды.

Беріліс функциясы және дифференциялдаушы теңдеуі инерциялы буын β байланыс коэффициенті кері байланыспен қоршалған (2-сурет).[pic 8]