Требования, предъявляемые к динамическим свойствам систем автоматического регулирования.

Устойчивость: Система автоматического регулирования должна обладать свойством, при котором начальные отклонения регулируемой величины с течением времени должны стремиться к нулю. Поэтому требование устойчивости является первым и важнейшим условием нормальной работы систем регулирования. Требование устойчивости должно удовлетворяться с некоторым запасом, предусматривающим возможные изменения параметров системы во время ее работы.

Требование устойчивости является основным и необходимым, но далеко не достаточным для характеристики динамических свойств систем регулирования в реальных условиях их работы.

При работе системы в реальных условиях на систему действуют воздействия, которые непрерывно изменяются и точный закон изменения их невозможно предсказать. Однако при внимательном рассмотрении конкретных условий работы системы часто все же оказывается возможным выбрать среди всего многообразия возможных воздействий такое, которое является наиболее типичным или наиболее неблагоприятным. Выбрав такое типичное воздействие и изучив вызываемый им переходный процесс, можно получить полное представление о динамических свойствах системы. В качестве типового воздействия при анализе динамики систем автоматического регулирования выбирается так называемое ступенчатое воздействие, или единичный скачок. График такого воздействия приведен на рис. 9. Причем понятие «единичный» является условным и зависит от принципа работы энергии, которая применяется для работы и т.д.

Подав такое воздействие на вход системы, на ее выходе мы получим реакцию системы, которая называется переходным процессом (рис. 10). На рис. 10 изображен различный вид переходного процесса, когда выходная величина стремится к новому положению равновесия.

Как ведет себя выходная величина в переходном процессе, определяет качество системы, которая характеризуется рядом количественных величин, называемых показателями качества.

На рис. 11 изображен общий вид переходного процесса и величины, которые его характеризуют и на их основании определяются показатели качества.

Показатели качества определяются следующим образом:

Величина перерегулирования

–

Коэффициент затухания –

Статическая ошибка -

Время регулирования Т_р, время когда , где заранее заданная величина

Система регулирования будет идеальной, если она точно поддерживает требуемый технологический режим процесса. Однако, на практике создание идеальных систем регулирования невозможно. Поэтому при создании систем речь может идти лишь о большей или меньшей степени приближения, т.е. чем меньше отклонение регулируемой величины в процессе регулирования и чем, следовательно, выше ее качество, тем сложнее оказывается система. В связи с этим при создании системы приходится идти на компромисс между стремлением получить возможно более высокое качество регулирования и стремлением достичь решения указанной задачи возможно более простыми техническими средствами.