5.5. Показники якості регулювання

Стійка автоматична система повинна забезпечувати певну якість

регулювання, тобто задовольняти вимогам, що характеризують роботу системи

як у перехідному процесі, так і в сталому режимі. Умовою працездатності АСР є її стійкість. Проте цього недостатньо. Стійка АСР повинна забезпечувати певну якість процесу регулювання, тобто, АСР повинна забезпечувати вимоги до протікання технологічного процесу як у в перехідному процесі, так і в сталому режимі. Якість регулювання звичайно оцінюють по кривій перехідного процесу за умов стрибкоподібного збурення. Для оцінки якості використовують пряміі непрямі її показники.

Рис.5.8 Прямі показники перехідних процесів

До прямих показників належать ті, які можна одержати безпосередньо

по графіку перехідного процесу (крива 1 рис. 3.11), і до них відносяться:

Динамічна похибка являє собою найбільше відхилення регульованого параметра від заданого значення в перехідному процесі і дорівнює першій амплітуді Х₁ коливального процесу.

Статична похибка дорівнює відхиленню регульованої змінної від заданого значення після закінчення перехідного процесу. Має місце тільки в статичних АСР.

Час регулювання t_р - це тривалість перехідного процесу, по закінченні

якого відхилення регульованої величини від усталеного значення стає меншим заданої величини або меншим значення 0,05Х₁ (0,05 першої амплітуди). Час регулювання характеризує швидкодію системи.

Перерегулювання – це показник, який дорівнює відношенню другої

амплітуди коливального процесу до першої ( у %. В реальних системах він знаходиться у межах 20-50%.

Ступінь коливальності – характеризує інтенсивність затухання коливань за час регулювання і кількісно оцінюється як відношення різниці між першою та третьою амплітудами коливань перехідного процесу до першої амплітуди: = .

Для реальних стійких АСР з коливальним збіжним перехідним процесом, цей

вираз набуває значення в межах 0,7< <0,9. Чим вищий ступінь затухання, тим стійкість АСР вища. У найбільш стійких АСР - 1 і виникає аперіодичний процес (крива 2 рис.3.11). При = 0 у АСР виникають гармонічні коливання постійної амплітуди, а при < 0 – процес в АСР розбіжний (АСР нестійка).

До непрямих показників якості регулювання відноситься, наприклад, лінійний інтегральний І₁, який використовується для оцінки якості аперіодичних перехідних процесів: І₁= , де - відхилення регульованої змінної від заданого значення в кінці перехідного процесу. Фізичний смисл критерію: необхідно забезпечити мінімум площі під кривою перехідного процесу (мінімальні відхилення Х₁ та час регулювання t_р).

Для коливальних процесів використовується квадратичний інтегральний показник І₂.

І₂= .

Перехідний процес визначається параметрами системи регулювання і характером регулюючих та збурюючих дій. Змінюючи параметри та структуру АСР, можна добиватися потрібних за вимогами до ведення технологічного процесу покажчиків якості.