20. Назовите основные показатели качества сар и покажите их на графике переходного процесса.

Способность САР выполнять возложенные на нее задачи количественно определяется т.н. показателями качества – численными параметрами, характеризующими ее точность и быстродействие. Показатели качества разделяются на

- показатели качества переходного,

- показатели качества установившегося режимов,которые, в свою очередь, разделяются на прямые и косвенные показатели качества.

В установившемся режиме работы САР должным образом решает возлагаемые на нее задачи: она следит за заданием, заставляя управляемую величину быть с некоторой точностью пропорциональной величине задания, и подавляет влияние возмущений на управляемую величину. Для удобства анализа установившийся режим работы САР подразделяют на подрежимы:

- статический (статику), когда воздействия на САР и ее реакции постоянны,

- динамический (динамику), когда воздействия меняются, но меняются плавно и медленно, т.е. являются гладкими, без скачков функциями времени, чтобы не проявлялись сколько-нибудь заметно собственные инерционно-колебательные свойства САР, вызывающие переходный режим.

О динамических свойствах САР в установившемся режиме судят по ее реакции на пробные воздействия, изменяющиеся во времени по:

- степенному закону;

- по гармоническому (синусоидальному) закону.

Прямые показатели качества установившегося режима это:

- коэффициент ошибки по положению с₀;

- коэффициент ошибки по скорости с₁;

- коэффициент ошибки по ускорению с₂, определяемые отдельно по заданию и по возмущению,

частотные характеристики замкнутой САР: по каналу управления и каналу задание (возмущение) – ошибка.

Косвенный показатель качества установившегося режима это порядок астатизма САР.

Если текущее значение регулируемого параметра равно заданному, то считается, что система находится в состоянии равновесия. Если под действием какого – либо возмущения в системе возникло отклонение регулируемого параметра, то ей необходимо время, чтобы снова прийти в состояние равновесия. В течение этого времени система находится в переходном режиме. Поведение системы в переходном режиме изображается в виде графика переходного процесса – зависимости изменения во времени выходной величины (регулируемого параметра) системы. Рис.2.3. Графики переходных процессов в САР. Текущее значение регулируемого параметра на графике обозначено через Х_вых (рис.а) и его изменение показано сплошной линией. Т.к. мы рассматриваем систему стабилизации, то заданное значение Х_вых0 остаётся постоянным (пунктирная линия). Совпадение кривых текущего и заданного значений на отрезке времени 0 – t₁ свидетельствует о том, что в этот период система находилась в состоянии равновесия. В момент времени t₁ под действием возмущения система отклоняется от состояния равновесия и вновь к возвращается под действием регулятора к моменту времени t₂. В период времени t₁ – t₂ система находится в переходном режиме, а после t₂ – снова в состоянии равновесия. При исследовании систем принято их рассматривать начиная от момента появления отклонения регулируемого параметра. В этом случае начало координат соответствует заданному значению регулируемого параметра.

Переходный процесс может иметь разный характер. Сравнивая графики (б) и (в), можно увидеть, что в одном случае система возвращается к состоянию равновесия, а в другом – нет. Считают, что в первом случае система устойчива, а во втором – неустойчива. Так как назначение САР – поддержание регулируемого параметра на заданном значении, то система должна быть устойчивой.