Корекція систем за допомогою паралельних коригувальних пристроїв
Паралельні коригувальні пристрої включаються у вигляді зворотного зв'язку, що охоплює частину основних елементів системи. На відміну від головних зворотних зв'язків системи, паралельні коригувальні пристрої реалізуються у вигляді місцевих (внутрішніх) зворотних зв'язків.
Залежно від коригувального пристрою, що включається у вигляді місцевого зворотного зв'язку, розрізняють тверді й гнучкі зворотні зв'язки.
Твердий зворотний зв'язок здійснюється через безінерційну або інерційну статичну ланку 
:
; 
Дія твердого зворотного зв'язку проявляється як у статичному, так і в динамічному режимах роботи.
Гнучкий зворотний зв'язок здійснюється через ідеальну або реальну диференцюючу ланку 
:
; 
Гнучкий зворотний зв'язок діє тільки в динамічної режимі, коли вихідний сигнал охоплюваної ділянки змінюється в часі.
Розглянемо вплив твердого зворотного зв'язку на характеристики типових ланок.
1. Аперіодичну ланку першого порядку охоплено твердим зворотним зв'язком: , 
.
; 
; 
.
Твердий зворотний зв'язок не змінює структуру аперіодичної ланки, але зменшує його інерційність і коефіцієнт передачі при ВЗЗ, або збільшує інерційність і коефіцієнт передачі при ПЗЗ.
Якщо при ПЗЗ 
, то аперіодична ланка першого порядку перетвориться до виду: 
(ідеальна інтегруюча ланка). У такий спосіб можна підвищити порядок астатизму системи.
2. Ідеальна інтегруюча ланка охоплена твердим зворотним зв'язком: , 
.
; 
; 
.
При охопленні твердим зворотним зв'язком ідеальної інтегруючої ланки одержуємо аперіодичну ланку першого порядку з коефіцієнтом підсилення, що повністю визначається тільки глибиною зворотного зв'язку. ПЗЗ не застосовується, тому що еквівалентна ланка нестійка.
3. Коливальна ланка охоплена твердим зворотним зв'язком:
, 
.
; 
; 
.
Твердий ПЗЗ не змінює структуру коливальної ланки, але збільшує її параметри 
(збільшується інерційність, зменшується коливальність).
Твердий ВЗЗ не змінює структуру коливальної ланки, але зменшує його параметри (зменшується інерційність, збільшується коливальність).
4. Ідеальна інтегруюча ланка охоплена негативним інерційним твердим зворотним зв'язком: 
, 
.
;
; 
; 
У цьому випадку інтегруюча ланка перетворюється в ланку другого порядку із введенням похідної. При цьому коефіцієнт підсилення k і інтенсивність введення похідній 
цілком визначаються зворотним зв'язком, а первинний коефіцієнт підсилення ланки 
впливає лише на нові постійні часу 
й 
, які будуть тим менше, чим більше . Тому, при великому охват інтегруючої ланки негативним інерційним твердим зворотним зв'язком еквівалентний підсилювальній ланці із введенням похідної.
Розглянемо вплив гнучкого зворотного зв'язку на характеристики типових ланок.
1. Аперіодичну ланка першого порядку охоплено гнучким зворотним зв'язком: 
, .
; 
.
Гнучкий зворотний зв'язок не змінює структуру аперіодичної ланки й не впливає не його коефіцієнт передачі. Він збільшує його інерційність при ВЗЗ і зменшує інерційність при ПЗЗ.
2. Ідеальна інтегруюча ланка охоплена гнучким зворотним зв'язком: 
, .
; 
.
Гнучкий зворотний зв'язок не змінює структуру ідеального інтегруючої ланки, але зменшує його передатний коефіцієнт при ВЗЗ, або збільшує коефіцієнт передачі при ПЗЗ.
3. Коливальна ланка охоплена гнучким зворотним зв'язком: 
, .
, 
Як видно, у цьому випадку збільшується демпфірування коливальної ланки (тому що 
), причому не міняється коефіцієнт підсилення. Процес стає менш коливальним і може перетворитися в аперіодичний (якщо 
).
4. Реальна інтегруюча ланка охоплена негативним інерційним гнучким зворотним зв'язком: 
, 
.
;
; 
; 
.
Тут при збереженні інтегруючої властивості ланки виходить ефект введення похідній, а нові постійні часу й , що характеризують інерційність ланки, можуть бути зроблені малими за рахунок великого первинного коефіцієнта підсилення k. В останньому випадку маємо:
.
Можна помітити взагалі, що інерційне запізнювання у зворотному зв'язку (на відміну від такого в прямому ланцюзі) доцільно використовувати для поліпшення якості перехідних процесів, одержуючи ефект, аналогічний введенню похідної в прямому ланцюзі.
12.4. Синтез коригувальних пристроїв по логарифмічним амплітудно-частотним характеристиках
Завдання синтезу коригувальних пристроїв полягає в наступному. Задано: вихідна САУ, структура й параметри основних функціонально-необхідних елементів (незмінна частина), показники якості системи – перерегулювання, час перехідного процесу, величина помилки (помилок).
Потрібно: визначити передатні функції, схеми й параметри коригувальних пристроїв, включення яких у систему забезпечить одержання заданих показників якості.
Найбільш простим, наочним і добре розробленим методом синтезу коригувальних пристроїв - метод ЛЧХ. Синтез КП методом ЛЧХ заснований на зв'язку перехідної характеристики із ДЧХ замкнутої системи й ДЧХ замкнутої системи із ЛЧХ розімкнутої системи. Завдяки такому зв'язку можна переходити від прямих показників якості до параметрів ДЧХ і від параметрів ДЧХ до параметрів ЛЧХ системи. Таким чином, за заданими показниками якості можна побудувати бажані ЛЧХ.
Бажаної ЛАЧХ називають таку частотну характеристику системи, при якій забезпечуються задані показники якості.
При синтезі коригувальних пристроїв методом ЛЧХ прийнятий наступний порядок рішення завдання:
- будується ЛАЧХ нескоректованої системи, але з урахуванням необхідного коефіцієнта передачі системи в розімкнутому стані. kp знаходять із умови забезпечення заданої точності;
- за заданими показниками якості й враховуючи вихідну ЛАЧХ будується бажана ЛАЧХ;
- на підставі бажаної ЛАЧХ і ЛАЧХ нескоректованої системи визначається ЛАЧХ коригувального пристрою;
- по отриманої ЛАЧХ коригувального пристрою знаходять його передатну функція й підбирають найбільш простий спосіб її реалізації;
- будується остаточна ЛАЧХ скоректованої системи з обліком ЛАЧХ реального коригувального пристрою, і визначаються показники якості керування.