Оценка динамических свойств системы

При функционировании САУ динамические процессы в элементах и САУ, как указывалось выше, делятся на установившиеся и переходные. В качестве примера, на рис. 4.2 показана диаграмма изменения угловой скорости управляемого двигателя. После включения двигателя наблюдается переходной процесс, который графически изображается в виде кривой разгона. Как показано на диаграмме, в течение некоторого промежутка времени t_P – времени разгона, угловая скорость двигателя, изменяясь по кривой разгона, достигает установившегося значения – w_U. Затем наблюдается установившийся процесс, характеризуемый постоянством внешних возмущений и других условий функционирования системы. В динамическом режиме качество переходного процесса характеризу­ется следующими параметрами:

· временем первого согласования t₁ – когда впервые достигается угловая скорость ;

· перерегулированием d₀ в %;

· временем переходного процесса t_P.

В целом при оценке функционирования САУ и его элементов в динамическом режиме при переходном используются качественные характеристики, а в установившемся режиме используются критерии устойчивости.

Рис. 4.2. Кривая разгона

Качество процесса управления характеризуется тем, насколько процесс управления близок к желаемому. Количественно оно определяется критериями качества, которые определяются в соответствии с целью управления. В приведенном примере качество процесса определяется отклонением угловой скорости от заданного значения, колебательностью процесса в установившемся режиме и т. д. Для того, чтобы оценить динамические свойства автоматической системы, используются представленные выше аналитические описания. Полученные при этом решения и выводы будут различными при раз­личных формах входного воздействия. Поэтому вначале необ­ходимо решить, какую форму входного воздействия целесообразно выбрать.

Во-первых, воздействие должно соответствовать наиболее тяжелому режиму работы системы из числа, встречающихся при ее эксплуатации. Во-вторых, оно должно быть достаточно простым, чтобы не затруднять решение. Этим условиям удовлетворяют воздействия двух форм: единичная ступенчатая функция (единичный скачок) и единичный импульс. В ТАУ для оценки динамики САУ и элементов в переходном процессе применяют переходную функцию как реакцию системы на единичный скачок и импульсную переходную функцию как реакцию системы на единичный им­пульс. Переходную и импульсную переходную функцию получают, решая диф­ференциальное уравнение с нулевыми начальными условиями для случаев, когда входная величина является единич­ным скачком или единичным импульсом.