J-94110

10.2 Kaszkád szabályozás
A 10.2 ábra az alárendelt vagy kaszkád szabályozás hatásvázlatát
mutatja. A szabályozott szakaszt a hatásláncba illeszkedő y^ jel (s)
és (s) átviteli függvényű részekre bontja. Ha y fe mérhető, a fő
szabályozási körön belül az y -ről vett negatív visszacsatolással egy
belső hurok - az alárendelt szabályozási kör - alakítható ki, amelynek
önál ló szabályozója (Szb) van. A külső hurok - a fő kör -Szk
szabályozója a belső hurok alapjelét ál1ítja (u ), a tényleges
ab
beavatkozás a belső hurokban valósul meg az u jellel.
10.2 ábra
A kaszkád szabályozás célkitűzése a szabályozott jellemzőnek minél
tökéletesebb függetlenítése a zavaró jelektől. Ez akkor érhető el, ha
sikerül olyan mérhető y^ jelet találni, amelyben a szabályozott szakasz
legfontosabb zavaró jellemzőjenek (y^) a hatása korábban mutatkozik,
mint a szakasz kimenő jelében (y). A zavarszűrésnek ez a módja igen
hatásos, ha a belső kör eredő domináns időállandója kisebb vagy
nagyságrendben azonos w -ével. A belső hurok szabályozója - minthogy a
gyorsasága fontosabb mint a pontossága - P vagy PD jellegű. A statikus
pontosságot biztosító általában PI jellegű fő szabályozó lassúbb
működésével időt hagy a belső hurok tranzienseinek lecsengéséhez.
Tulajdonképpen az Szk olyan lassan változtatja a belső hurok alapjelét,
amit az praktikusan azonnal követni tud.
A kaszkád szabályozás a zavarszűrésen kívül az egész szabályozás
dinamikáját is érinti, mert a belső hurok eredő átviteli függvényében a
domináns időállandók kisebbek w , időállandóinál, ami a fő kör
Pl
stabilizálását segíti. Az elvet a 10.3 ábra mutatja. A szakasz
egytárolós tagokra bontott átviteli függvényeinek arányos szabályozókkal
egymásba skatulyázott visszacsatolása a k^, k^ stb. átviteli tényezők
alkalmas kiválasztásával gyorsítja a rendszert. A fő kör dinamikáját
tekintve az ilyen visszacsatolás többszörös PD kompénzációnak felel meg,
236
y 2