Характеристики систем АК

Совокупность характеристик систем АК должны отображать:

1. степень совершенства решения тех основных технических задач, для которых предназначена система (полнота контроля, точность и достоверность, быстродействие, эффективность контроля работоспособности и др.)

2. специфические особенности ее применения и эксплуатации (степень автоматизации, универсальности, время готовности, возможность индикации и регистрации, емкость, способность к самоконтролю и др.)

3. технические и экономические затраты, связанные с реализацией и эксплуатацией (стоимость, масса, габариты, надежность).

Эффективность контроля – величина, характеризующая степень целесообразности его осуществления в некоторой заданной ситуации. Оценка эффективности системы АК может быть осуществлена путем сравнения реальной САК с некоторой идеальной и выражается соотношением

Wк = Ip / Iи

где Ip – информация о состоянии объекта, доставляемая реальной системой контроля, а Iи – аналогичная информация, которую обеспечило бы идеальная САК, свободная от погрешностей и отказов Ip < Iи. Уменьшение обуславливается

1) недостаточной полнотой контроля

2) неполной достоверностью его результатов, вызванных возможными отказами самой САК и существующими погрешностями ее измерительных средств.

Оценка эффективности системы АК может быть выполнена на основе теории информации.

ПОГРЕШНОСТИ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ

При автоматическом контроле того или иного параметра объекта производится его измерение. Пусть A(t) - истинное значение измеряемого параметра, a y(t) - значение, показываемое исполнительным элементом АСК. Независимо от вида объекта, выбранной АСК и каких-либо иных условий всегда будет существовать несоответствие между значениями A(t) и y(t). Это обусловлено целым рядом причин. Таким образом, представляет интерес задача определения степени соответствия значений A(t) и y(t), т.е. определения точности АСК.

Погрешностью АСК называют разность между истинным и измеренным значением параметра:

Dy(t)=A(t)-y(t) (2.1)

Погрешности могут вызываться самыми разными причинами: несовершенством математического аппарата, с помощью которого описывается объект, запаздыванием вследствие конструкционных особенностей АСК, субъективными ошибками считывания показаний приборов и т.д. Независимо от причин, вызывающих погрешности, они влияют на точность всей АСК, в связи с чем абсолютно все предсказуемые причины классифицируются и рассматриваются при определении точности АСК.

В идеальном случае АСК должна правильно измерять параметры объекта вне зависимости от вида их изменения. Тем не менее для каждого вида изменения параметра существует своя специфика.

Рассмотрим три различных закона изменения измеряемого параметра. Можно считать, что они описывают все встречающиеся на практике законы.

а) Параметр не изменяется во времени.

Как видно, A(t)=A₀=const. Это простейший закон изменения параметра. На практике он нереален в силу неустранимых причин (в т.ч. - микрофлуктуаций параметров питания объекта, температуры окружающей среды и т.д.). Но, во-первых, необходим для рассмотрения точности АСК, а во-вторых, при условии пренебрежения крайне незначительными отклонениями A(t) от постоянного значения ряд реальных процессов изменения параметра может считаться идентичным описанному.

б) Параметр изменяется по конкретному закону.

Здесь A(t) есть некоторая вполне конкретная функция, корректно описывающая изменение параметра на интервале времени от нуля до бесконечности. Тривиальный случай такого закона - линейная зависимость параметра от времени.

в) Параметр изменяется по произвольному закону.

Здесь A(t) является функцией, которая допускает разрывы или вероятностные оценки. Таким образом, изменение параметра является непредсказуемым, вследствие чего режим работы АСК постоянно изменяется и только по окончании переходного процесса, когда погрешность АСК начинает удовлетворять заданным условиям, система может считаться работающей корректно.

Таким образом, видно, что на практике не представляют особой сложности при достижении заданной точности АСК законы изменения измеряемых параметров первого и второго видов. Закон третьего вида гораздо сильнее влияет на погрешность измерения и в принципе способен привести во время переходных процессов к работе АСК с недопустимо большими погрешностями.