18. Прямые и косвенные методы исследования качества управления.

Переходный процесс характеризуется показателями качества.

Показатели качества в переходном режиме делятся на прямые и косвенные показатели.

Прямыми показателями качества называют числовые показатели, которые определяются по переходной характеристике. Показатели качества, определяемые не по переходной характеристике, называют косвенными.

Прямые показатели качества.

Время регулирования tp – минимальное время, по истечении которого отклонение переходной характеристики от установившегося значения h(∞) не превышает заданной величины . Обычно принимают  = (0,02-0,1)* h(∞).

Перерегулированием  называют максимальное отклонение переходной характеристики от установившегося значения, выраженное в процентах к установившемуся значению:

Для определения прямых показателей качества необходимо иметь график переходной характеристики.

Косвенные показатели качества.

Корневым показателем качества является степень устойчивости *.

где zv – корни характеристического уравнения. Степень устойчивости является косвенной мерой быстродействия системы.

Суммарной квадратической ошибкой называется ряд

Частотные показатели – запас устойчивости по амплитуде и запас устойчивости по фазе.

Дискретные системы, в которых переходный процесс заканчивается за конечное число шагов, то есть существует такое положительное число l0, что Такое процесс называется оптимальным, а система, в которой происходит такое процесс, называется оптимальной системой (по переходному процессу).

19. Основные методы повышения точности систем

Увеличение коэффициента усиления разомкнутой цепи Увеличение общего коэффициента усиления разомкнутой системы является наиболее универсальным и эффективным методом. Увеличить общий коэффициент усиления можно обычно за счет введения в систему регулирования усилителей. Так же можно повысить за счет повышения коэффициентов передачи некоторых звеньев (чувствительные элементы, редукторы). Увеличение общего коэффициента усиления благоприятно сказывается на уменьшении ошибок практически во всех типовых режимах. Это вытекает из того, что общий коэффициент усиления разомкнутой системы входит в делитель во все коэффициенты ошибок:

Увеличение общего коэффициента усиления ограничивается устойчивостью системы. При повышении коэффициента усиления система приближается к колебательной границе устойчивости. При некотором предельном его значении предельном значении в системе возникают незатухающие колебания. В этом и сказывается противоречие между точностью и устойчивостью системы.

Обычно увеличение коэффициента усиления происходит одновременно при увеличении запаса устойчивости, что осуществляется при помощи ввода корректирующих средств.

Повышение степени астатизма Повышение астатизма используется для устранения установившихся ошибок в различных типовых режимах (неподвижное положение, постоянные скорость и ускорение). Т.е. мы делаем равным 0 1-ые коэффициенты ошибки системы, осуществляется за счет введения в канал регулирования интегрирующих звеньев.

Повышение порядка астатизма неблагоприятно сказывается на устойчивости системы, поэтому вводятся корректирующие звенья для запаса устойчивости системы.

Применение регулирования по производным от ошибки Целью регулирования по ошибке – повысить запас устойчивости системы, что позволяет увеличить коэффициент усиления системы и улучшить точность регулирования. Возможно повышение точности без изменения общего коэффициента системы, т.к при введении регулирования по производным система начинает чувствовать наличие ошибки и тенденцию к изменению ее величины следователь она более быстро реагирует на повышение задающих и возмущающих воздействий, сот снижает ошибку регулирования.