Системы автоматической стабилизации того или иного технологического параметра. Системы автоматического регулирования с запаздыванием, страница 11

а) временем переходного процесса  (рис. 12 ), которое определяется как интервал времени от начала переходного процесса до момента вхождения процесса в пятипроцентную зону;

б) временем установления ;

в) максимальным перерегулированием

;

г) числом колебаний  за время переходного процесса;

д) частотой колебаний .

Рис. 12. Показатели качества переходного процесса

При синтезе систем частотными методами о качестве переходного процесса судят по величине вещественной характеристики замкнутой системы . При этом оказывается, что время переходного процесса, перерегулирование и другие показатели качества тесно связаны с параметрами среднечастотной части желаемой ЛАХ.

Таким образом, чтобы обеспечить требуемые показатели качества переходного процесса, необходимо правильно выбрать параметры среднечастотной части желаемой ЛАХ, которые определяют также и устойчивость системы. Высокочастотная часть желаемой ЛАХ существенного влияния на показатели качества не оказывает, поэтому ее параметры выбираются исходя из простоты коррекции и требуемой мощности исполнительного устройства.

В работах [5, 8, 9] приведены различные типы желаемых ЛАХ для статических и астатических систем. Однако наиболее часто используются ЛАХ, приведенные в табл. 3.

Для всех желаемых ЛАХ характерно, что они пересекают ось нуля децибелл под единичным наклоном -20дБ/дек. Это необходимо для обеспечения устойчивости системы.

Методика формирования желаемой ЛАХ определяется характером задающих воздействий и требуемыми показателями качества. По этим признакам все варианты заданий сводятся к трем типам:

1.   Заданы параметры гармонического воздействия, максимальная допустимая ошибка  и показатель колебательности .

2.   Заданы воздействие в виде скачка, допустимая ошибка (или коэффициенты ошибок), время переходного процесса  и максимальное перерегулирование .

3.   Заданы скорость и ускорение медленно меняющегося сигнала, соответствующие составляющие ошибки и запас устойчивости по фазе.

Первый тип задания предполагает использование методики расчета Бесекерского В. А. [6] , второй - В.В.Солодовникова [ 7], третий - Е.А.Санковского [8].

Так как между показателями качества существует определенная связь, то можно переходить от одного вида задания к другому и использовать при формировании желаемой ЛАХ различные, а иногда и комбинированные методы. Отметим, что расчёт по методике Бесекерского В. А. гарантирует хорошую работу системы при любых входных воздействиях, максимальная скорость и ускорение которых не превосходят соответствующих максимальных параметров, заданных в расчете. Поэтому эта методика может рассматриваться как основная, тем более, что ее использование обеспечивает, как правило, наиболее простую реализацию корректирующих устройств.

Таблица 3.

Формирование желаемой ЛАХ по любой методике производится в три этапа: для низкого, среднего и высокочастотного диапазонов.

Методика В.А.Бесекерского (первый тип задания)

Для построения низкочастотной части желаемой ЛАХ по этому методу необходимо выбрать коэффициент усиления разомкнутой системы и первую постоянную времени  так, чтобы вложиться в величину допустимой максимальной ошибки . Формулы для определения параметров низкочастотной части желаемой ЛАХ типовых позиционных следящих систем приведены в табл. 4.

Таблица 4

Воздействие	Тип системы
	статическая	астатическая 1-го порядка	астатическая 2-го порядка

Можно также построить запретную зону, в которую не должна попадать желаемая ЛАХ, чтобы система имела нужную точность. Для этого (рис. 13) на частоте воздействия откладывают величину  и через полученную точку  проводят две прямые с наклоном -20 дБ/дек и -40 дБ/дек. Желаемая ЛАХ должна лежать не ниже полученной заштрихованной запретной области .(обычно проводят на 3 дБ выше запретной зоны).

Рис. 13. Формирование низкочастотной части желаемой ЛАХ