4.8 Оценка качества регулирования по кривой переходного процесса

По полученной переходной характеристике скорректированной системы производят оценку качества переходного процесса. На рисунке 12 приведена переходная характеристика устойчивого процесса, который происходит в системе при изменении задающего воздействия в виде единичного скачка g(t)=1(t).

h( t)

2Δ

h_уст h_max

t

t_р

Рисунок 12 – Переходная характеристика

Показатели качества, которые определяются непосредственно по переходной характеристике, называются прямыми оценками качества. Основные из них:

- время регулирования t_р – минимальное время, по истечени которого регулируемая величина будет оставаться близкой к установившемуся значению с заданной точностью

|h( t)- h_уст | ≤ Δ, (37)

где Δ – постоянная величина, которую задают, обычно Δ=0,05 h_уст ;

• перерегулирование σ определяется по формуле

h_max( t)- h_уст

σ = ————— 100% . (38)

h_уст

Для определения времени регулирования откладывают границы допустимого отклонения параметра от установившегося значения Δ=±0,05 h_уст и ограничивают время переходного процесса в соответствии с (37).

Статическая ошибка регулирования при задающем воздействии g_o =1 определяется по формуле

Δh_уст =1- h_уст=1-Р(0)= , (39)

где W(0) - значение передаточной функции при р=0.

4.9 Выбор схемы корректирующего устройства

По передаточной функции корректирующего устройства подбирают подходящие схемы пассивных четырехполюсников. Примеры четырехполюсников приведены в Приложении К. Более полный набор корректирующих четырехполюсников приводится в [1] и [3].

При сложной передаточной функции для реализации корректирующего устройства могут потребоваться несколько четырехполюсников. Их соединяют последовательно через разделительный усилитель. Параметры четырехполюсников расчитывают по формулам, которые приводятся вместе со схемами и частотными характеристиками четырехполюсников. Если для определения параметров не хватает данных, некоторыми из них задаются, руководствуясь следующими рекомендациями:

- необходимо учитывать входное сопротивление последующего элемента;

- не следует выбирать пассивный четырехполюсник с передаточным коэффициентом меньше 0,05-0,1;

-не следует в одной схеме иметь сопротивления (или емкости), на два- три порядка различающихся друг от друга;

- не следует выбирать конденсаторы большой емкости, более (50-100) мкФ.

Поскольку пассивные четырехполюсники уменьшают общий коэффициент передачи системы, необходимо в цепь ввести дополнительный усилитель с коэффициентом усиления

где - <1 - общий коэффициент передачи корректирующего устойства.

Библиографический список

1 Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы (элементы теории. Методы расчета и справочный материал). –2-е изд., переаб и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 504 с., ил.

2 Теория автоматического управления: Учеб. для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика». В 2-х ч. Ч. 1. Теория линейных систем автоматического управления / Н.А. Бабаков, А.А. Воронов, А.А. Воронова и др.; Под ред. А.А.Воронова.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1986. –367 с., ил.

3 Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978.- 606 с.,ил.