جبران در سیستم کنترل | جبران پیش فاز و عقب فاز
قبل از معرفی انواع مختلف جبران در سیستم کنترل به صورت دقیق، بسیار ضروری است که کاربردهای شبکههای جبرانی در سیستم کنترل را بشناسید. کاربردهای مهم شبکههای جبرانی در زیر آمده است.
ضرورت جبران
برای به دست آوردن عملکرد مورد نظر سیستم، از شبکههای جبرانی استفاده میکنیم. شبکههای جبرانی به صورت تنظیم گین مسیر پیشرو به سیستم اعمال میشوند.
جبران یک سیستم ناپایدار برای تبدیل آن به یک سیستم پایدار.
شبکه جبرانی برای کاهش افزونگی استفاده میشود.
این شبکههای جبرانی دقت حالت ماندگار سیستم را افزایش میدهند. یک نکته مهم این است که افزایش دقت حالت ماندگار عدم پایداری را به سیستم میآورد.
شبکههای جبرانی همچنین قطبها و صفرها را در سیستم میافزایند و بنابراین تابع تبدیل سیستم را تغییر میدهند. به علت این تغییرات، مشخصات عملکرد سیستم تغییر میکنند.
روشهای جبران
اتصال مدار جبرانی بین детکتور خطا و سیستم شناخته شده به عنوان جبران سری.
جبران سری
وقتی جبرانکننده به صورت بازخوردی استفاده میشود به آن جبران بازخوردی گفته میشود.
جبران بازخوردی
ترکیب جبران سری و بازخوردی به آن جبران بار گفته میشود.
جبران بار حالا مدارهای جبرانی چیست؟ مدار جبرانی یک مدار است که برای جبران کمبودهای موجود در سیستم تنظیماتی انجام میدهد. دستگاههای جبرانی ممکن است به صورت الکتریکی، مکانیکی، هیدرولیکی و غیره باشند. بیشتر جبرانکنندههای الکتریکی فیلتر RC هستند. سادهترین مدارهای جبرانی که استفاده میشوند به عنوان مدارهای پیشرو و پسرو شناخته میشوند.
جبران فاز پیشرو
سیستمی که یک قطب و یک صفر غالب (صفری که نزدیکتر به مبدأ نسبت به سایر صفرها است) دارد به عنوان مدار پیشرو شناخته میشود. اگر میخواهیم برای compensation in control system یک صفر غالب اضافه کنیم باید مدار جبران فاز پیشرو را انتخاب کنیم.
شرط اصلی مدار فاز پیشرو این است که تمام قطبها و صفرهای تابع تبدیل مدار باید روی محور حقیقی منفی قرار گیرند و همدیگر را با یک صفر در نزدیکترین نقطه مبدأ تقاطع کنند.
در زیر نمودار مدار جبران فاز پیشرو آمده است.
مدار جبران فاز پیشرو
از مدار بالا داریم،
با برابر قرار دادن عبارت بالا برای I داریم،
حالا بیایید تابع تبدیل مدار فوق را تعیین کنیم و تابع تبدیل را میتوان با یافتن نسبت ولتاژ خروجی به ولتاژ ورودی تعیین کرد.ولتاژ به ولتاژ ورودی.
بنابراین تبدیل لاپلاس لاپلاس از دو طرف معادلات فوق را میگیریم،
با جایگذاری α = (R1 +R
