logo
Материалы по ТАУ (заочники) - ЭС_КТЭИ_МЭ / ТАУ Учебное пособие по ТАУ

7.1. Прямые показатели качества регулирования

Прямые показатели качестваопределяются по виду переходных характеристик. При этом качество систем стабилизации оценивают по виду переходной характеристики по отношению к возмущающим воздействиям, качество систем программного управления – по отношению к задающим воздействиям, качество следящих САУ оценивают как по отношению к возмущающим, так и задающим воздействиям.

При анализе качественных показателей систем во временной области помимо ступенчатого воздействия к типовым тестовым воздействиям относят также линейное, параболическое и импульсное воздействия. Реакцию на один тестовый сигнал можно всегда выразить через реакцию на другой тестовый сигнал. Поскольку ступенчатый входной сигнал является наиболее простым, то именно он обычно выбирается в качестве тестового сигнала. Реакция системы на импульсный тестовый сигнал представляет интерес только в тех случаях, если в реальных условиях система подвержена воздействию очень коротких импульсов с достаточно большой амплитудой.

Графики переходных процессов получают экспериментально или путем решения дифференциального уравнения, описывающего систему в координатах “вход-выход”.

За основные показатели качества регулирования по виду переходных процессов принимают (рис. 7.1):

Рис. 7.1. Прямые показатели качества регулирования

1) время регулированияtр(время установления, время переходного процесса) – момент времени, после которого переходная характеристика остается внутри зоны, отличающейся от ступенчатого входного воздействияxвхна ±δ%; эта зона установления переходного процесса принимается, как правило, равной (2…5)%;

2) время нарастания регулированияtнр– время первого согласования переходной характеристики с входным воздействием;

3) время максимума tм переходной характеристики– момент времени, при котором переходная характеристика достигает своего максимального значенияymax;

4) перерегулирование– относительная величина, рассчитываемая по формуле

;(7.1)

  1. квазипериод колебанийT0– усредненный период колебаний;

6) число колебанийmза время регулированияtр, определяемое по формуле

.

Проведение экспериментальных исследований для определения прямых оценок качества регулирования не всегда допустимо по условиям технологии, а численное решение дифференциального уравнения может оказаться достаточно трудоемкой задачей и требует применения вычислительной техники. В связи с этим в инженерной практике широкое применение нашли косвенные оценки качества.