4.7. Оценка качества регулирования по косвенным критериям
Полное представление
о качестве ПП дает, естественно, сама
кривая ПП
.
Однако, при синтезе систем необходимо
иметь возможность судить об основных
показателях качества ПП без их построения,
по каким-либо косвенным признакам,
которые определяются более просто, чем
кривая
,
и, кроме того, позволяют связать показатели
качества непосредственно со значениями
параметров системы. Такие косвенные
признаки разработаны и называются
критериями качества ПП. При исследовании
качества ПП они играют ту же роль, что
и критерии устойчивости при исследовании
устойчивости САУ.
Существует три группы критериев качества:
- Частотные
- Корневые
- Интегральные
Частотные критерии основаны на связи между параметрами переходного процесса с параметрами частотных характеристик системы.
Корневые критерии основаны на распределении нулей и полюсов передаточной функции замкнутой системы. На качество ПП влияет расположение всех корней, как полюсов (знаменатель), так и нулей (числитель). Наиболее разработаны методы по распределению полюсов, поэтому их целесообразно применять для систем с ПФ, не имеющими нулей.
,
(4.8)
где 
- полином, имеющий n
- корней (полюсов),
- коэффициент усиления
замкнутой системы.
К числу корневых критериев относятся:
- Метод корневого годографа
- Диаграмма Вишнеградского
При интегральном критерии строятся определенные интегралы от координат системы, от их производных, а также комбинации координат и производных.
По величине этих интегралов можно судить о качестве ПП. Отметим, что прямой связи между интегральным критерием и непосредственной оценкой кривой ПП не обнаружено, но его можно употреблять как самостоятельный критерий. По нему лучшей является та система, у которой интегральная оценка меньше.
5. Анализ и синтез сау
В ТАУ можно выделить две характерные задачи:
- в заданной САУ найти и оценить переходные процессы - это задача анализа САУ;
- по заданным переходным процессам и основным показателям разработать САУ - это задача синтеза САУ.
Вторая задача сложнее в виду своей неоднозначности, многое определяется творческими способностями проектировщика. Поэтому обычно задачу синтеза САУ ставится ограниченно. Считается, что основная часть системы уже задана, что обычно имеет место. Требуется синтезировать корректирующие звенья, то есть выбрать их схему и параметры. При этом необходимо, чтобы в результате коррекции САУ обеспечивался требуемый запас устойчивости; точность управления в установившихся режимах и качество управления в динамических режимах.
Синтез системы.
Направленный расчет, имеющий конечной целью отыскание:
- рациональной структуры системы и
- установление оптимальных величин параметров отдельных звеньев.
При множестве возможных решений, должен быть выбран критерий оптимизации - цена, точность, надежность, быстродействие, затраты энергии ...
При инженерном синтезе ставятся задачи:
- Достижение требуемой точности.
- Обеспечение приемлемого характера переходных процессов (задача демпфирования).
- Решение первой задачи заключено в выборе средств повышающих точность системы (усилительных, изодромных блоков; каналов КУ; не 1ОС), т.е. фактически вида регулирования.
- Решение второй задачи заключено в выборе оптимальных корректирующих средств.