Понятие устойчивости систем регулирования. Показатели качества регулирования

Система автоматического регулирования вследствие самого принципа ее действия, когда часть энергии с выхода передается на вход, является системами склонными к колебаниям.

Принцип обратной связи, лежащий в основе действия системы автоматического регулирования, может превратиться из средства подавления колебаний в средство их генерации. Из этого примера также видно, что для нормальной работы системы регулирования прежде всего необходимо, чтобы она была устойчива, т.е. система 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. При этом требование устойчивости должно удовлетворяться с некоторым запасом, предусматривающим возможные изменения параметров системы во время ее работы.

На рисунке 8 изображена система автоматической стабилизации давления газа в емкости и график изменения давления в емкости при различных ситуациях.

Основная задача системы заключается в поддерживание заданного давления в емкости – Р_ном, которое определяется технологическим режимом и задается технологией. Значение этого давления должно быть постоянным, в течение всего времени работы, (прямая (1))-идеальный случай

В случае выхода системы из состояния равновесия под действием различных внешних воздействий, система может через некоторое время вернуться в прежнее состояние равновесия (кривая 2) или система не вернется в прежнее состояние равновесие (кривая 3).

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. 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.