Понятие переходного процесса в АСУ

Статические и астатические АСУ

Системы автоматической стабилизации, следящие системы и системы программного управления подразделяют на две группы: системы статические и системы астатические. Принадлежность системы к статическим иди астатическим определяется законом регулирования. К статическим системам относятся системы, которые в своей структуре содержат П-регулятор или ПД-регулятор. К астатическим системам относятся системы, которые в своей структуре содержат И-регулятор, ПИ-регулятор или ПИД-регулятор, т.е. регуляторы, содержащие в своей структуре интегральную составляющую. Существенным различием статических и астатических систем является тот факт, что статическим системам присуща статическая ошибка, а в астатических системах она отсутствует.

Система автоматического регулирования будет статической по отношению к возмущающему воздействию, если при стремлении возмущающего воздействия к постоянной величине отклонение регулируемой координаты также стремится к постоянной величине, отличной от нуля и зависящей от величины приложенного воздействия.

Система автоматического регулирования будет астатической по отношению к возмущающему воздействию, если при стремлении возмущающего воздействия к постоянной величине отклонение регулируемой координаты стремится к нулю и не зависит от величины приложенного воздействия.

На рисунке 7.2 приведена обобщенная структурная схема АСУ, к которой приложены возмущающие воздействия по заданию и по нагрузке.

Рисунок 7.2 – Обобщенная структурная схема АСУ

Под действием возмущающего воздействия по нагрузке или по заданию регулируемая координата начинает отклоняться от заданного значения (рис.7.3 и 7.4). Реагируя на это отклонение, регулятор формирует регулирующее воздействие, которое поступает на вход объекта и стремится привести регулируемую координату к заданному значению.

Рисунок 7.3 – Переходные процессы в замкнутой системе при возмущении по нагрузке

На рисунке 7.3 показаны возмущающее воздействие по нагрузке (1) и реакция объекта на это возмущение (2), а также процесс регулирования в замкнутой системе (3).

Рисунок 7.4 - Переходные процессы в замкнутой системе при возмущении по заданию

На рисунке 7.4 показано возмущение по заданию (1) и процесс регулирования в замкнутой системе (2).

Закон или график изменения регулируемой координаты во времени, которое вызвано возмущающим воздействием, называется переходным процессом или процессом регулирования.

Переходный процесс является важнейшей характеристикой АСУ и представляет собой реакцию системы на возмущающее воздействие. В реальных условиях на систему действуют стохастические (случайные) возмущения по нагрузке. Однако в автоматике, как правило, рассматривают процессы регулирования, вызванные скачкообразными возмущающими воздействиями.

Если на систему действует скачкообразное возмущение по нагрузке, то зависимость между выходной и входной координатами в операторной форме можно записать следующим образом:

(7.18)

Для получения обобщенного уравнения переходного процесса при возмущении по нагрузке применим к уравнению (7.18) обратное преобразование Лапласа.

(7.19)

Если на систему действует скачкообразное возмущение по заданию, то зависимость между выходной и входной координатами в операторной форме можно записать следующим образом:

(7.20)

Для получения обобщенного уравнения переходного процесса при возмущении по заданию применим к уравнению (7.20) обратное преобразование Лапласа.

(7.21)

Дата добавления: 2014-01-11