Лекция 10

Лекционные вопросы:

Тема № 6. Оценка качества линейных автоматических систем

8.1. Показатели качества автоматических систем:

8.1.1. Оценка точность автоматической системы

8.1.2. Оценка характера переходного процесса

8.2. Методы оценки точности автоматических систем

8.2.1. Определение ошибки Е_Х (t)

8.2.2. Методы оценки качества автоматических систем

Текст лекции № 10 Тема № 6. Оценка качества линейных автоматических систем

8.1. Показатели качества автоматических систем

При исследовании АС оценка их устойчивости является обязательной. Только устойчивая система может быть пригодна для эксплуатации.

Однако устойчивость системы, будучи условием необходимым, во многих случаях не является достаточной: важно еще знать, как скоро заканчивается переходный процесс и не появляются ли в этот момент недопустимые отклонения УВ. Ответ на этот вопрос дает дополнительный анализ работы системы, оценивающий качество процесса управления и точность АС.

Качество АС - это обобщенная характеристика ее свойств, определяемая поведением системы как на установившихся, так и на переходных режимах, и показывающая степень приближения переходного процесса в системе к форме ее входного сигнала.

Качество АС оценивают специальными показателями (критериями) качества.

Всякая реальная АС функционирует в различных режимах, которые отличаются значениями задающего воздействия и возмущений или характером их изменения. Создать единую оценку качества управления по этим причинам оказалось невозможным, поэтому существуют лишь частные оценки отдельных наиболее характерных режимов.

В практике инженерных расчетов используют оценки точности АС на установившихся режимах и оценки характера переходных процессов. Это и есть основные показатели качества процессов управления в АС.

8.1.1. Оценка точность автоматической системы

Точность характеризуется ошибками выходного сигнала АС. Происхождение ошибок может быть различным:

- ошибки могут явиться следствием неточного воспроизводства системой заданного входного сигнала x(t);

- ошибки могут появиться по причине действия внешних возмущающих воздействий F(t).

В практике точность оценивают по следующим параметрам:

- по величине ошибки E_Х(t) воспроизведения заданного входного сигнала в установившемся режиме (рис.10.1, а);

• по величине ошибки E_F(t) в установившемся режиме, вызванной внешним возмущающим воздействием (рис. 10.1, б).

8.1.2. Оценка характера переходного процесса

Качество переходного процесса (рис. 10.2) принято оценивать по переходной функции H(t) АС. Обычно используются следующие параметры, характеризующие переходную функцию:

- время регулирования t_P;

- величина перерегулирования H_MAX;

- число колебаний за время регулирования.

Время регулирования определяет быстродействие АС, длительность ее переходного процесса. Считают, что переходный процесс заканчивается в тот момент, когда отклонение выходного сигнала H(t) от его нового установившегося значения H_ не будет превышать величины . Значение  обычно устанавливают  = 1 … 5 %.

Перерегулирование H_МАХ определяется так же, как и для элементов АС:

H_МАХ = .

Считают, что АС обладает требуемым качеством, если показатели качества не выходят за пределы заранее заданных значений.

Рассмотрим некоторые методы оценки качества процессов управления в АС.