Корневые показатели качества.

К ним относятся: степень колебательности m, степень устойчивости h и др.

Не требуют построения переходных кривых, поскольку определяются по корням характеристического полинома. Для этого корни полинома откладываются на комплексной плоскости и по ним определяются:

1) Степень устойчивостиh определяется как граница, правее которой корней нет, т.е.

,   где Re(si) – действительная часть корня si

2) Степень колебательностиµ рассчитывается через угол α: µ = tg α. Для определения α проводятся два луча, которые ограничивают все корни на комплексной плоскости. α – угол между этими лучами и мнимой осью. Степень колебательности может быть определена также по формуле:

.

µ = min

Частотные показатели качества.

Для определения частотных показателей качества требуется построение АФХ разомкнутой системы и АЧХ замкнутой системы.

По АФХ определяются запасы: DA - по амплитуде, Dj - по фазе.

Запас DA определяется по точке пересечения АФХ с отрицательной действительной полуосью.

Для определения Dj строится окружность единичного радиуса с центром в начале координат. Запас Dj определяется по точке пересечения с этой окружностью.

По АЧХ замкнутой системы определяются показатели колебательности по заданию М и ошибке М_Е как максимумы соответственно АЧХ по заданию и АЧХ по ошибке.

Для улучшения качества процесса регулирования в систему автоматики вводят дополнительные корректирующие звенья с определенными улучшающими характеристиками. В качестве корректирующих звеньев, в основном, используют RC – цепи с подобранными передаточными функциями, которые включают параллельно или последовательно всей системе или отдельным ее звеньям.

Настройка регуляторов.

Типы регуляторов.

Для регулирования объектами управления, как правило, используют типовые регуляторы, названия которых соответствуют названиям типовых звеньев:

1) П - регулятор (пропорциональный регулятор)

Принцип действия заключается в том, что он вырабатывает управляющее воздействие на объект пропорционально величине ошибки (чем больше ошибка е, тем больше управляющее воздействие u).

2) И - регулятор (интегрирующий регулятор)

.

Управляющее воздействие пропорционально интегралу от ошибки.

3) Д - регулятор (дифференцирующий регулятор)

Генерирует управляющее воздействие только при изменении регулируемой величины:

.

На практике данные простейшие регуляторы комбинируются в регуляторы вида:

4) ПИ - регулятор (пропорционально-интегральный регулятор)

Рисунок 15.18

5) ПД - регулятор (пропорционально-дифференциальный регулятор)

Рисунок 15.19

6) ПИД - регулятор.

Наиболее часто используется ПИД - регулятор, поскольку он сочетает в себе достоинства всех трех типовых регуляторов.

Раздел IX Автоматика в энергетическом хозяйстве