Переходная характеристика

Классификация систем управления

Классификация САУ может быть осуществлена по различным принципам и признакам, характеризующим назначение и конструкцию систем, вид применяемой энергии, используемые алгоритмы управления и функционирования и т.д.

1. Системы непрерывного действия

2. Системы импульсного действия.

3. Системы дискретного действия.

4. Системы релейного действия

Непрерывная САУ – САУ, в которой действуют непрерывные (аналоговые), определенные в каждый момент времени сигналы.

Дискретная САУ - САУ, в которой действует хотя бы один дискретный, определенный только в некоторые моменты времени сигнал.

К дискретным САУ относятся, например, САУ, имеющие в своем составе цифровые вычислительные устройства: микропроцессоры, контроллеры, электронные вычислительные машины.

Классификация по математическим принципам

1. Линейные системы.

2. Нелинейные системы.

3. Существенно нелинейные.

Линейные САУ – САУ, все элементы которых описываются линейными дифференциальными и/или алгебраическими уравнениями.

Нелинейные САУ – САУ, хотя бы один элемент которой описывается нелинейными дифференциальными и/или алгебраическими уравнениями.

Классификация по способу настройки:

1. Не адаптивные системы.

2. Адаптивные системы:.

o Системы с переменной структурой

o Системы с самонастройкой программы.

o Системы с самонастройкой параметров.

o Системы с самонастройкой структуры.

Классификация по типу ошибки в статике.

1. Статические САУ.

2. Астатические САУ.

Статическая САУ – САУ, в которой имеется зависимость управляемой величины в установившемся режиме от величины возмущающего воздействия.

Астатическая САУ – САУ, в которой отсутствует зависимость управляемой величины в установившемся режиме от величины возмущающего воздействия.

Классификация по алгоритмам функционирования (по назначению):

1. Системы стабилизации.

2. Системы слежения.

3. Системы программного управления.

4. Системы телеуправления.

5. Системы самонаведения, сопровождения, автопилотирования.

Переходная, или временная, характеристика (функция) звена представляет собой реакцию на выходе звена, вызванную подачей на его вход единичного ступенчатого воздействия. Единичное ступенчатое воздействие (единичная ступенчатая функция) – это воздействие, которое мгновенно возрастает от нуля до единицы и далее остается неизменным. Таким образом, h(t) – это выражение для y(t) при x(t) = 1(t) д (Рис.5.3).

Рис. 5.3. Переходная характеристика САУ.

Основные параметры переходной функции:

§ Статическое отклонение (статическая ошибка) ε = 1(t) – h_уст. Она характеризует разность между входным и выходным сигналами в установившемся режиме. Системы, у которых статическое отклонение не равно нулю (ε <> 0) называются статическими. Системы, у которых ε = 0, называются астатическими.

§ Динамическое отклонение, т.е. разность между максимальным отклонением и установившемся значением h_max – h_уст.

§ Время регулирования (управления) T_у – это время переходного процесса. Это время, после которого разность между текущим значение выходного сигнала и установившимся значением будет иметь малую величину Δ. Как правило, Δ принимают равным 5% от h_уст.

Время регулирования характеризует быстродействие системы автоматического управления. Чем меньше T_у, тем выше быстродействие.

§ Перерегулирование σ, %. Определяется выражением:

§ Частота колебаний процесса ω = 2π/T₀, где T₀ – период колебаний.

§ Частота колебаний процесса ω = 2π/T₀, где T₀ – период колебаний.

Отметим основные показатели:

1. Время переходного процесса—время входа кривой в пятипроцентную зону относительно установившегося значения выходной величины Ту.

2. Быстродействие—время, за которое кривая переходного процесса в первый раз достигает своего установившегося значения Т1.

3. Перерегулирование- разность между максимальным и установившимся значениями выходной величины σ.