Вопрос №4 Показатели качества процесса регулирования
В первую очередь АСР оценивают по ее способности восстанавливать состояние равновесия, из которого она была выведена тем или иным воздействием. Данный показатель называют устойчивостью.
Если система регулирования возвращается к заданному состоянию равновесия, то АСР называется устойчивой. В устойчивых системах переходный процесс носит апериодический или колебательный затухающий характер.
Если система регулирования не может вернуться к состоянию равновесия и с течением времени удаляется от него, то такая АСР называется неустойчивой (колебательный расходящийся переходный процесс).
Если система регулирования после нарушения состояния равновесия совершает гармонические колебания, то такая система называется нейтральной.
Кроме показателя устойчивости, качество процесса регулирования АСР характеризуется показателями:
1. Динамическая ошибка или max динамическое отклонение. (Δ Ymax)
2. Динамический коэффициент регулирования (RΔ.)
3. Коэффициент перерегулирования (ŋ).
4. Время регулирования.
Показатели качества рассмотрим на примере АСР, в которой при единичном возмущающем воздействии переходной процесс носит колебательный затухающий процесс (рис.18).
График 1- изменения возмущения во времени.
График 2 – изменение регулируемого параметра во времени астатической АСР.
График 3 –изменение регулируемого параметра во времени статической АСР.
Рисунок 18 – Колебательный затухающий процесс
Динамическая ошибка (Δ Ymax) – максимальное отклонение регулируемого параметра от заданного значения в процессе регулирования.
В устойчивых АСР это первое отклонение (первая амплитуда) которое следует непосредственно за возмущенным воздействием Y1 = Ymax.
Динамическая ошибка важна в тех случаях? когда по условиям тех. процесса не допустимы значительное отклонение регулируемого параметра, даже если оно кратковременное.
Динамический коэффициент регулирования (R∆) определяет как отношение максимального динамического отклонения регулируемого параметра, к отклонению при том же возмущении регулятора.
С помощью данного показателя характеризуется степень управляющего воздействия.
Коэффициент перерегулирования (η) называют отношение амплитуды колебания (∆Y2) второго полупериода, к амплитуде (∆Y1) первого полупериода, выраженное в процентах.
Перерегулирование характеризует степень колебательного переходного процесса. Чем больше перерегулирование в переходном процессе, тем он продолжительней, в тоже время меньше максимальная динамическая ошибка.
По этому показателю на предприятиях, используют АСР с 20% и 40% перерегулированием.
Иногда, помимо коэффициента регулирования задают допустимое число колебаний переходного процесса. Наиболее распространенны системы, в которых совершается 1-2 колебаний но в некоторых допускается либо 3-4 колебания, либо вообще не допускается.
Под временем регулирования (τр) понимают период времени с момента отклонения регулированного параметра до момента, когда отклонения перестают прерывать заданное значение на 5%.
τр = τ2 – τ1