20. Исследование качества непрерывных и

НЕПРЕРЫВНО–ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ

1. Прямые оценки качества

Понятие качества объединяет комплекс требований для установившегося и переходного процесса обработки сигнала. Для определения заданного качества системы на её вход подаётся единичное ступенчатое воздействие (1(t)). Реакция на такое воздействие является переходная функция h(t). В общем случае к числу характеристик, которые определяются по переходному процессу относятся:

– Время переходного процесса t_П – это время за которое

регулируемая величина входит в 5%-ный коридор (опреде–

ляется графически);

– Время нарастания t_Н – это время, за которое регулируемая

величина достигает максимального значения;

– Время первого согласования t₁ – время, за которое регули–

руемая величина первый раз достигает установившегося

значения;

– Перерегулирование системы:

– Число колебаний – определяется числом колебаний регули–

руемой величины за время переходного процесса.

– Установившейся ошибки ε – установившееся значение

выходной величины (h_∞ = h_УСТ) в общем случае может

несколько отличаться от заданного значения регулирования

на величину установившейся ошибки ε. Величина данной

ошибки по регулирующему воздействию вычисляется по

формуле:

,

где q₀ – постоянная регулирующего воздействия;

к_ОБ – коэффициент передачи объекта;

к_Р – коэффициент передачи регулятора.

Для дискретных систем прямые показатели качества определяются так же, как и в непрерывных системах. Особенностью дискретных систем является то, что при определённых условия получается конечное время переходных процессов, причём не более чем за n тактов, где n - порядок системы.

2. Косвенные оценки качества

– Колебательность:

– Резонансная частота – это частота, при которой амплитуда

максимальна;

– Частота среза – это частота, при которой = 1;

– Полоса пропускания частот – определяет наилучшее прохож–

дение сигнала по системе. Необходимо определить величину

21. Постановка задачи сентеза частотными

МЕТОДАМИ

Существует несколько способов синтеза:

1) Когда управляющий сигнал описывается медленно меняющейся функций времени, а сигнал возмущения отсутствует, тогда алгоритм будет иметь вид:

– по ТЗ для объекта выбирает регулирующий орган с силовым

приводом, усилитель мощности, датчики, а затем соединяют

все устройства линиями связи, формируют не изменяющую

часть системы;

– по статическим и динамическим характеристикам устройств

оставляют передаточные функции отдельных элементов, в

результате чего получают структурную схему, в которой

проектировщик находит места включения КУ;

– по заданным требованиям на запасы устойчивости по фазам,

а, следовательно, по показателям качества и точности строят

ЖЛАЧХ и ЛФЧХ всей разомкнутой системы;

– по построенным ЖЛАЧХ неизменяемой части системы опре–

деляют коэффициенты усиления, дополнительно вводимых

усилителей. В результате выполнения этих процедур состав–

ляют полностью структурную схему замкнутой ЛСА с пере–

ходными функциями отдельных ее устройств и вычисляют

основные параметры системы. Если они удовлетворяют ТЗ, то

проектирование заканчивается. В противном случае, необхо–

димо изменять параметры КУ.

2) Когда на ЛСА действует возмущение, описываемое в форме

прямого преобразования Лапласа. Тогда задача синтеза

выполняет аналогично первому способу, только синтезируе–

мый параметр должен обеспечивать наиболее полное подав–

ление возмущения при минимальном значении ошибки в

системе.

3) Когда на ЛСА действует управляющий и возмущающий

сигнал одновременно. В этом случае система должна наибо–

лее точно воспроизводить управляющий сигнал с макси–

мально возможным уменьшением влияния возмущения.

Часто синтезом ЛСА обеспечивают минимум средней квадратичной ошибки от действия сигнала ошибки.