Важнейшие характеристики переходных процессов.
Для того, чтобы найти переходные характеристики надо решить уравнения динамики системы или элемента при подаче на их вход соответствующего возмущения при заданных начальных условиях. Число начальных условий равно порядку уравнений динамики. Различают начальные условия для момента времени (T=-0), т.е. до подачи на систему возмущения и для момента времени (T=+0), т.е. сразу же после нанесения возмущения.
Рассмотрим некоторые характеристики переходного процесса:
1) Степень затухания переходного процесса – отношение амплитуд двух перерегулирований (последовательных колебаний одного знака). Числителем является амплитуда первого колебания.
Степень затухания показывает, во сколько раз уменьшается амплитуда второго колебания по сравнению с первым. Пример переходной характеристики представлен на рисунке 43.
(58)
Рисунок 45
Время переходного процесса
Время, необходимое выходному сигналу системы для того, чтобы приблизиться к своему установившемуся значению(рисунок 45) - 
.
Обычно пределы такого приближения составляет 1-10 % от конечного значения.
Колебательность
Число колебаний r за время переходного процесса. Этот показатель колебательности исключительно легко определяется по виду переходной характеристики. Допустимое число колебаний обычно не более двух или трех, для слабо колебательных систем – меньше одного колебания.
Зная период колебаний переходной характеристики по величине r нетрудно (хотя и приближенно) определить время переходного процесса.
|
|
|
Установившаяся ошибка
Установившаяся ошибка системы — разница между предполагаемым и реальным значением выходного сигнала при времени, стремящемся к бесконечности. В установившемся режиме при неизменных во времени внешних воздействиях в системе существует равновесие, и значение регулируемой величины также не изменяется. В системе устанавливается определенная ошибка, соответствующая величине внешних воздействий. Если возмущение представляет собой переменную величину, то и ошибка при регулировании будет величиной переменной
Установившееся значение ошибки регулирования и характер переходного процесса связаны друг с другом. В идеальной астатической системе установившаяся ошибка равна нулю.
Свойства объектов и их переходные процессы.
Вид переходного процесса в объекте зависит от величины и формы наносимых на него регулирующих и возмущающих воздействий, а также от его динамических свойств.
Основными свойствами объектов регулирования являются самовыравнивание, емкость и запаздывание.
Самовыравнивание объекта характеризует его устойчивость.
|
|
|
Устойчивость САУ – свойство системы возвращаться в состояние равновесия после прекращения изменения воздействия, выведшего систему из этого состояния. Это означает, что свободная составляющая переходного процесса с течением времени должна стремиться к нулю
(59)
Система, не обладающая устойчивостью, вообще не способна выполнять функции управления и имеет нулевую или даже отрицательную эффективность. Неустойчивая система может привести управляемый объект в аварийное состояние. Поэтому проблема устойчивости систем является одной из центральных в теории автоматического управления.
Рисунок 46
На рисунке 46 представлены переходные процессы в устойчивой, на границе устойчивости и не устойчивой САУ.
Проявлением, по которому можно судить об устойчивости или неустойчивости системы, является характер изменения ее сигналов во времени, например, управляемой величины x(t). Если управляемая величина x(t) после прекращения изменения, например, задающего воздействия 
(t) становится с течением времени постоянной, то система ведет себя устойчиво. Если же управляемая величина x(t) – возрастает, то система ведет себя неустойчиво.
|
|
|
Важнейшей задачей анализа динамических систем управления является решение вопроса об их устойчивости. Техническое понятие устойчивости систем автоматического управления отражает свойство технической системы не только стабильно работать в нормальных режимах, но и "не уходить вразнос" при отклонении всевозможных параметров системы от номинала и влиянии на систему дестабилизирующих воздействий, т. е. способности системе возвращаться к равновесному состоянию, из которого она выводится возмущающими или управляющими воздействиями. Устойчивость системы - техническое требование в ряду более сложных требований, связанных с показателями качества и точности САУ.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 3229; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!