Использование методов теории автоматического управления при разработке мехатронных систем. Федотов А.В. - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОмГТУ | Омск

Составители: 

Рубрика: 

64
Для характеристики качества системы автоматического управления применяют
оценки качества, характеризующие свойства системы. Оценки качества системы
можно разделить на следующие группы:
1. Оценки точности управления в системе, использующие величину ошибки
системы.
2. Оценки запаса устойчивости системы, характеризующие склонность систе-
мы к потере устойчивости.
3. Оценка быстродействия системы.
4. Косвенные и интегральные оценки, косвенно характеризующие точность и
быстродействие системы.
При определении качественных показателей системы обычно рассматривается
переходная характеристика системы в результате ступенчатого внешнего воздей-
ствия на систему. При рассмотрении переходной характеристики можно сделать
ряд заключений о качестве системы. Следует иметь в виду, что оценка качества
имеет смысл только для заведомо устойчивых систем. Неустойчивая система нера-
ботоспособна, и невозможно обсуждать качество её работы.
Прежде всего, во внимание принимается вид переходной характеристики: апе-
риодическая характеристика или колебательная характеристика. Наиболее благо-
приятны плавные апериодические процессы в системах. При колебательных про-
цессах в системе возникают перегрузки, динамика системы становится хуже и дли-
тельность переходных процессов увеличивается. Поэтому колебательные процессы
в системах либо не допускаются, либо на такие процессы накладываются жесткие
ограничения.
В качестве примера для оценки ка-
чества системы на рис. 48 показана ко-
лебательная переходная характеристика
в системе. Для оценки быстродействия
системы используется величина дли-
тельности t
п
переходного процесса в си-
стеме.
Длительность переходного процесса
определяется временем t
п
установления
выходной величины y(t), по истечению
которого абсолютное отклонение вы-
ходной величины y(t) от её установив-
шегося значения
)(y
не будет превы-
шать некоторое установленное допустимое значение
)(y
)(y)(y)t(y
.
В качестве допустимого отклонения часто используют отклонение от установивше-
гося значения в 5 %.
Целью управления в автоматической системе является обеспечение заданного
значения управляемой величины
)t(y
з
в каждый момент времени. Реальное значе-
ние управляемой величины
)t(y
в каждый момент времени будет отличаться от за-
данного из-за ошибки системы управления. Эта ошибка в разные моменты времени
Рис. 48. Оценка качества системы 
    Для характеристики качества системы автоматического управления применяют
оценки качества, характеризующие свойства системы. Оценки качества системы
можно разделить на следующие группы:
      1. Оценки точности управления в системе, использующие величину ошибки
системы.
      2. Оценки запаса устойчивости системы, характеризующие склонность систе-
мы к потере устойчивости.
      3. Оценка быстродействия системы.
      4. Косвенные и интегральные оценки, косвенно характеризующие точность и
быстродействие системы.
    При определении качественных показателей системы обычно рассматривается
переходная характеристика системы в результате ступенчатого внешнего воздей-
ствия на систему. При рассмотрении переходной характеристики можно сделать
ряд заключений о качестве системы. Следует иметь в виду, что оценка качества
имеет смысл только для заведомо устойчивых систем. Неустойчивая система нера-
ботоспособна, и невозможно обсуждать качество её работы.
    Прежде всего, во внимание принимается вид переходной характеристики: апе-
риодическая характеристика или колебательная характеристика. Наиболее благо-
приятны плавные апериодические процессы в системах. При колебательных про-
цессах в системе возникают перегрузки, динамика системы становится хуже и дли-
тельность переходных процессов увеличивается. Поэтому колебательные процессы
в системах либо не допускаются, либо на такие процессы накладываются жесткие
ограничения.
                                               В качестве примера для оценки ка-
                                           чества системы на рис. 48 показана ко-
                                           лебательная переходная характеристика
                                           в системе. Для оценки быстродействия
                                           системы используется величина дли-
                                           тельности tп переходного процесса в си-
                                           стеме.
                                               Длительность переходного процесса
                                           определяется временем tп установления
                                           выходной величины y(t), по истечению
                                           которого абсолютное отклонение вы-
    Рис. 48. Оценка качества системы       ходной величины y(t) от её установив-
                                           шегося значения y(  ) не будет превы-
шать некоторое установленное допустимое значение y(  )
     y( t )  y(  )  y(  ) .
В качестве допустимого отклонения часто используют отклонение от установивше-
гося значения в 5 %.
    Целью управления в автоматической системе является обеспечение заданного
значения управляемой величины y з ( t ) в каждый момент времени. Реальное значе-
ние управляемой величины y( t ) в каждый момент времени будет отличаться от за-
данного из-за ошибки системы управления. Эта ошибка в разные моменты времени

                                          64

Страницы