Методы анализа качества

Качество САР

Параметрические методы стабилизации.

Один из простых методов – применение критериев устойчивости, следовательно, определяются условия границы устойчивости, затем определяется функция интересующих нас параметров. Затем решается уравнение относительно параметра и находится граничное значение.\

Понятие и методы анализа качества При обеспечении устойчивости система будет работать Но одни системы будут работать лучше чем другие для определения качества работы систем автоматического регулирования вводят понятие критерия качества регулирования.

Эффективность и качество системы

Критерии качества системы:

· Критерии точности систем регулирования – используют для оценки качества величину ошибки в различных типовых режимах (точность обработки информации).

· Быстродействие систем регулирования – быстрота реагирования системы регулирования на появление задающих и возмущающихся воздействий.

· Допустимая динамическая ошибка

Критерии эффективности системы:

· Надежность

· Эргономические критерии (взаимодействие оператора и техники)

· Экономические показатели (стоимость).

· Затраты на внедрение в эксплуатацию, затраты на обслуживание при эксплуатации и снятие с эксплуатации.

Необходимы методы для анализа показателей качества Существуют две группы таких методов:

· Прямые методы анализа качества(решение дифиренцеальных уравнений, Операторные методы)

· Косвенные методы анализа качества(Корневые, частотные, интегральные методы)

24

К прямым оценкам относятся:

1) время регулирования (длительность переходного процесса: t_p.). Это время от момента приложения внешнего воздействия до момента, когда отклонение регулируемой величины от ее установившегося значения станет меньше чем период заданной величины δ.

2) Перерегулирование – максимальное отношение регулируемой величины в % к установившемуся значению.

Обычно рекомендуют 10-30%

3) Число колебаний регулируемой величины за время регулирования. n(2..3)

4) Собственная частота колебаний. w₀=2π/T

5) Декремент затухания. , q_i – амплитуда колебаний.

6) Максимальная скорость изменения регулируемой величины. [dh/dt]_max

Косвенные оценки качества позволяют оценить качество системы без построения переходных характеристик.

7) Время достижения первого максимума

Обратным преобразованием Лапласа функции комплексного переменного F(s), называется функция f(x) действительного переменного, такая что:

где — некоторое вещественное число

Время,в течение которого регулируемая величина попадает в 5% окрестность Yуст и остаётся там, называется tпп — временем переходного процесса.

Относительное перерегулирование, время переходного процесса и n — число колебаний за время переходного процесса называются показателями качества переходного процесса

Точность в установившихся режимах и качество переходных характеристик - качество регулирования.

Точность характеризуется наличием рассогласования в различных установившихся режимах (или его отсутствием) и коэффициентами ошибки.

- коэффициент статизма.

Статическими называются системы у которых σ<>0 ε<>0

Астатическими - σ<>0 ε=0

ε- ошибка

Следовательно, в данном случае система статическая, и установившаяся ошибка пропорциональна коэффициенту статизма, который тем меньше, чем больше передаточный коэффициент К разомкнутой системы.

– ошибка регулирования

К косвенным оценкам относятся:

1) корневые(3 лаба) – регулируют с помощью корней уравнения.

Степень устойчивости (η) – расстояние от мнимой оси до ближайшего корня.

Колебательность m=tgφ определяет перерегулирование в системе. σ возрастает с ростом m.

2) интегральные

J₁=∫E(t)dt – линейная интегральная оценка.

J₂=∫E²(t)dt – квадратичная интегральная оценка, для качества процесса регулирования.

В ТАУ находят применение улучшенные интегральные оценки –

J=∫(E²(t)+k₁(dE/dt)²+k₂(d²E/dt²)²)dt

3) частотные

Для частотных оценок используются различные характеристики: АЧХ, ВЧХ(вещественные), ЛЧХ.

28 (4-я лаба)

Определим, каким образом, зная tр, σ, ε, построить логарифмическую частотную характеристику Lж желаемой системы.

Будем считать, что Lж построена. Необходимо найти функциональную схему и передаточную функцию желаемой системы.

Пусть функциональная схема будет определена следующим образом:

Если Wисх(p)=W_IW_II=W1W2W3

W_пку – последовательное корректирующее устройство.

Так как по логарифмической частотной характеристике необходимо определять запасы по модулю и фазе, то надо говорить о передаточной функции разомкнутой системы. Тогда:

Wж (p)= W_пку (p)Wисх(p).

Отсюда Wж(p)/Wисх(p).

Так как A(w)=| W(jw) |, то A_ПКУ (w)=| Aж(p)/Aисх(p) | (*).

L(w)=20lgA(w).

Если прологарифмируем (*), то найдем:

Lж(p) - Lисх(p).

Lж(p) и Lисх(p) – известно.

Следовательно, можно построить как разность Lж(p) и Lисх(p). Затем по этой ЛЧХ найдем передаточную функцию.

После построения ЛЧХ можно записать передаточную функцию корректирующего устройства: по записать .

Система автоматического управления называется дискретной, если выходная величина какого – либо ее элемента имеет дискретный характер.

Переход от сигнала, непрерывного по времени, к сигналу, дискретному по времени, называется квантованием по времени

Импульсные CAP(ИСАР)

Базируется на методах линейных системах.

Импульсная система – так называемая дискретная, т.е. непрерывный сигнал, рассматриваемый в дискретный момент времени.(Преобразование непрерывного сигнала в дискретный).

Квантование по двум переменным:

1) по уровню

Характерно для релейных систем.

2) по времени

Такие системы – импульсные.

3) комбинированный (по уровню и по времени)

-это цифровые системы

Здесь есть некоторые градации по уровню и квантование по времени.

В импульсных и цифровых системах большая защищенность от шумов в отличие от непрерывных.

Если нас интересуют активные моменты, если изменение медленное по квантованию, то одно и тоже устройство может параллельно использовать аппаратуру (при анализе медленно изменение процессов.).

Дата добавления: 2015-06-27