Показатели качества процессов регулирования Основные понятия и определения ТАУ Теория автоматического управления (ТАУ) — научная дисциплина, изучающая процессы автоматического управления объектами разной физической природы. При этом при помощи математических средств выявляются свойства систем автоматического управления и разрабатываются рекомендации по их проектированию. Автоматика — отрасль науки и техники, охватывающая теорию и практику автоматического управления, а также принципы построения автоматических систем и образующих их технических средств. Объект управления — система, в которой происходит подлежащий управлению процесс. Взаимодействие с ОУ происходит через входы (которые являются причинами появления процессов в ОУ) и выходы (которые являются процессами-следствиями) Управление — процесс на входе объекта управления, обеспечивающий такое протекание процессов на выходе объекта управления, которое обеспечивают достижение заданной цели управления. Цель — желаемое поведение процессов на выходе объекта управления. Объекты: управляемые и неуправляемые Система автоматического управления (САУ) включает в себя объект управления и устройство управления. Устройство управления — совокупность устройств, с помощью которых осуществляется управление входами объекта управления. Регулирование — частный случай управления, цель которого заключается в поддержании на заданном уровне одного или нескольких выходов объекта управления. Регулятор — преобразует ошибку регулирования ε(t) в управляющее воздействие, поступающее на объект управления. Задающее воздействие g(t) — определяет требуемый закон регулирования выходной величины. Ошибка регулирования ε(t) = g(t) — y(t), разность между требуемым значением регулируемой величины и текущим её значением. Если ε(t) отлична от нуля, то этот сигнал поступает на вход регулятора, который формирует такое регулирующее воздействие, чтобы в итоге с течением времени ε(t) = 0. Возмущающее воздействие f(t) — процесс на входе объекта управления, являющийся помехой управлению Статическое и астатическое регулирование Автоматические системы регулирования принято подразделять на статические и астатические в зависимости от того имеют ли они или не имеют отклонение или ошибку в установившемся состоянии при воздействиях, удовлетворяющих определенным условиям. Система регулирования называется статической по отношению к возмущающему воздействию, если при воздействии, стремящемся с течением времени к некоторому установившемуся постоянному значению, ошибка так же стремится к постоянному значению, зависящему от величины воздействия. В статической системе регулирования статическая характеристика всегда изображается наклонной линией Система регулирования называется астатической по отношению к возмущающему воздействию, если при воздействии, стремящемся с течением времени к некоторому установившемуся постоянному значению, ошибка стремится к нулю вне зависимости от величины воздействия. Для астатических систем регулирования статическая характеристика всегда изображается прямой, параллельной оси абсцисс Критерий устойчивости Найквиста В 1932 году Найквист предложил принципиально новый критерий устойчивости, предназначенный для исследования устойчивости только замкнутых систем. Критерий Найквиста — это графоаналитический критерий. Характерной его особенностью является то, что вывод об устойчивости или неустойчивости замкнутой системы делается в зависимости от вида амплитудно-фазовой (а. ф. х.) или логарифмических частотных характеристик (л. ч. х.) разомкнутой системы. Помимо исследования устойчивости по виду указанных характеристик можно оценить и некоторые качественные показатели замкнутой системы, например, запас устойчивости. Более того, появляется возможность указать, как и за счет каких средств неустойчивая замкнутая система может быть сделана устойчивой и как можно повысить качество устойчивой замкнутой системы. Показатели качества процессов регулирования К автоматическим системам регулирования предъявляются требования не только устойчивости .Для работоспособности системы не менее необходимо, чтобы процесс автоматического регулирования осуществлялся при обеспечении определенных качественных показателей. Такими показателями являются: 1).Ошибка регулирования (статистическая или среднеквадратическая составляющие). 2). Время регулирования. 3). Перерегулирование. 4). Показатель колебательности. 5). Динамический коэффициент регулирования Rd, который определяется из формулы: Rd=(Y1\Y0)*100% |