Оценки качества регулирования.

Кроме устойчивости САР анализируются с точки зрения качества регулирования. Под качеством регулирования понимают способность САР обеспечивать заданную точность регулируемой величины при наименьшей длительности переходного процесса.

Оценки качества могут быть прямыми и косвенными.

Прямыми называются методы, позволяющие непосредственно осуществлять аналитическое построение переходного процесса для оценки его качества. Они совпадают с методами решений неоднородных линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.

Косвенные методы позволяют получать суждение о качестве процесса без решения дифференциальных уравнений. К ним относится частотный метод, основанный на обратном преобразовании Фурье. В этом случае построение ведется с помощью тех же расчетных или экспериментальных частотных характеристик, которые используются при исследовании устойчивости. Наличие большого количества справочных номограмм и таблиц до минимума снижает трудоемкость этого метода.

В последнее время получает все большее распространение метод исследования переходных процессов, основанный на моделировании системы регулирования на ЭВМ.

На рис.21. показан переходной процесс, получающийся в системе при подаче на ее вход ступенчатого воздействия. При этом выходная величина переходит из нулевого положения в некоторое . Основными показателями качества процесса для этого случая являются:

Время переходного процесса или время регулирования оценивает длительность переходного процесса. Так как теоретически длительность переходного процесса идеальных систем равно , то за время регулирования принимается тот интервал времени, по истечении которого отклонение переходной характеристики от установившегося значения не превышает некоторой заданной величины . Обычно выбирают равным 3-5% от ;

Перерегулирование есть разность между максимальным значением переходной характеристики и ее установившимся значением, выраженная в процентах:

 

 

Колебательность, т.е. число перерегулирований за время переходного процесса . Иногда колебательностью называют отношение соседних максимумов, т.е. _. Незатухающие колебания соответствуют при этом колебательности 100%.

Рис. 21. Переходной процесс в САР при ступенчатом воздействии

 

 

Важным показателем работы системы является надежность систем автоматического регулирования.

К числу важнейших понятий теории надежности относится:

1. отказ

среднее время наработки на отказ

интенсивность отказов

Отказ – такая неисправность, после наступления которой нельзя использовать хотя бы одно из свойств устройства до тех пор, пока не будет выполнен соответствующий ремонт.

Среднее время наработки на отказ можно подсчитать, если разделить время, в течение которого автоматическое устройство было исправно, на количество отказов, происшедших за время работы.

Интенсивность отказов может быть определена следующим образом. Если вычислить отношение количества отказавших элементов к длительности интервалов работы, то мы получим показатель скорости, с которой происходят отказы. Если теперь найти отношение этой скорости к первоначальному количеству деталей, то мы получим значение интенсивности отказов.

Надежностью автоматического устройства называется вероятность его исправного действия за определенное время при действующих условиях эксплуатации.

Для сохранения высокой надежности устройств могут быть использованы различные пути. К наиболее эффективным способам повышения надежности относится резервирование.