ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К САР

Если текущее значение регулируемого параметра равно заданному, то считается, что система находится в состоянии равновесия.

Если под действием какого-либо возмущения в системе возникло отклонение регулируемого параметра, то ей необходимо некоторое время, чтобы снова прийти в состояние равновесия. Считается, что в течение этого времени система находится в переходном режиме.

Рис.11.7. Графики переходных процессов в САР

Поведение системы в переходном режиме принято изображать в виде графика переходного процесса – зависимости изменения во времени выходной величины (регулируемого параметра) системы (рис.11.7,а). Текущее значение регулируемого параметра на графике обозначено через х_вых, и его изменение показано сплошной линией. Так как мы рассматриваем системы стабилизации, то заданное значение х_вых0, остается постоянным, чему соответствует пунктирная линия, параллельная оси времени. Совпадение кривых текущего и заданного значений на отрезке времени 0-t, свидетельствует о том, что в этот период система находится в состоянии равновесия. В момент времени t₁, под действием возмущения система отклоняется от состояния равовесия и вновь к нему возвращается под действием регулятора к моменту времени t₂.

В период времени t₁-t₂ система находится в переходном режиме, а после t₂- снова в состоянии равновесия.

При исследовании систем принято их рассматривать начиная от момента появления отклонения регулируемого параметра. В этом случае начало координат соответствует заданному значению регулируемого параметра (рис.11.7,б).

Однако переходный процесс может иметь другой характер (рис.11.7,в). Сравнивая два графика переходного процесса (рис.11.7,б,в), можно увидеть, что в одном случае система возвращается к состоянию равновесия, а в другом этого не происходит. Считают, что в первом случае система устойчива, а во втором – неустойчива. Так как назначением САР является поддержание регулируемого параметра на заданном значении, то естественно потребовать, чтобы она обеспечивала переходный процесс в соответствии с графиком, приведенным на рис.11.7,б, т.е. была бы устойчивой.

Вместе с тем и в устойчивых САР переходный процесс может протекать различно (рис.11.7,г). При этом вводится понятие качествапереходного процесса, которое характеризуется рядом показателей. Одним из них является, например, время переходного процесса t_p. Естественно, чем меньше это время, тем выше качество САР. Численное значение показателя качества, которое должна обеспечить САР, выбирается исходя из технологических соображений. Таким образом, к системе автоматического регулирования предъявляются два требования: 1) система обязательно должна быть устойчивой и 2) обладать определенным заданным качеством.