1. Перерегулирование
Перерегулирование характеризует максимальное динамическое отклонение регулируемой величины от установившегося значения Yуст. (рис.1). Обычно перерегулирование выражают в процентах от значения Yуст.. Абсолютная величина ΔYmax определяется по графику переходного процесса: ΔYmax=Ymax -Yуст
Соответственно перерегулирование будет определяться выражением
.
2. Время регулирования
Время регулирования характеризует быстродействие САР и представляет собой время tр, отсчитываемое от начала переходного процесса, по истечении которого отклонение регулируемой величины от нового установившегося значения сделается меньше и будет оставаться меньше определенной заранее заданной величины . Обычно принимается =(0,05-0,01). Таким образом, переходный процесс в системе считается закончившимся, когда регулируемая величина начинает отличаться от своего установившегося значения не более, чем на 5…1%. Чем меньше величина tp, тем выше быстродействие системы.
3. Степень затухания
Степень затухания характеризует колебательный переходный процесс при регулировании. Степень затухания определяют по формуле
.
Для устойчивой САР 0<≤I, чем ближе к единице, тем быстрее затухает переходный процесс, следовательно, тем больше запас устойчивости. Например, при =0,9 каждая последующая амплитуда колебаний меньше предыдущей в 10 раз.
Колебательный переходный процесс можно оценивать и числом колебаний за время регулирования.
Обычно считают, что число колебаний не должно быть больше двух или трех.
Рис.5.1 График переходного процесса
4. Остаточная (статическая) ошибка
Остаточная (статическая) ошибка – характеризует точность системы и определяет отклонение регулируемого параметра от нового установившегося значения после завершения переходного процесса. Статическая ошибка возникает в системах со статическим регулятором.
При выборе типа регулятора и параметров его настройки учитывают свойства объекта и ограничения на качественные показатели.
Всегда целесообразно ориентироваться на простые регуляторы. По величине отношения времени запаздывания к постоянной времени объекта Т можно рекомендовать: при /Т <1 - регулятор линейный, при /Т>1 – импульсный регулятор, при /Т <0,2 – регулятор импульсного действия (позиционный).
Описание регулятора
В настоящей работе для регулирования температуры теплового объекта используется импульсный электронный регулятор типа Щ4526. Для записи переходного процесса в системе используется автоматический одноточечный потенциометр типа КСП-4. На выход регулятора подключено реле К, работающее в импульсном режиме и подключающее нагревательный элемент объекта к электрической сети. Регулятор Щ4526 может работать как в релейном режиме, так и обеспечивать П, ПД и ПИД законы регулирования. Для измерения температуры используется термометр сопротивления, который подключается в одно из плеч мостовой измерительной схемы регулятора Щ4526 (блок АI).
Потенциометр регулировки температуры выполнен в виде реохорда. Шкала реохорда, нанесенная на торце горизонтально вращающегося диска, выведена на лицевую панель. На лицевую панель выведена индикация отклонения температуры от заданного значения и сигнальная лампа. Поворачивая ручку реохорда, изменяют заданное значение температуры (RP – реохорд в схеме). Если температура термометра сопротивления не равна заданной по шкале задатчика, то нарушается равновесие мостовой схемы (фиксируется индикатором).
Напряжения с разбаланса измерительного моста поступает на вход усилителя постоянного тока (DАI). Сигнал постоянного тока, после демодуляции (полевой транзистор VT3, блок А2) на уровне 10мВ поступает на вход операционного усилителя DА2 (блок А3) и усиленный в 200 раз поступает на вход симметричного триггера (VT1 и VT2 блок А3). При полярности напряжения, соответствующего температуре объекта ниже заданной, транзистор VT1 переходит в состояние “открыто”, отпирается транзистор VT3 и обмотка реле К1 получает питание. Реле К коммутирует напряжение 12 В для пуска промежуточного внешнего реле и включает сигнальную лампочку. Сигнал на вход цепи обратной связи поступает с коллектора транзистора VT1 (блок А3). В регуляторе применяется экспоненциально-дифференциальная и экспоненциально-дифференциально-интегральная обратные связи (блок А4), обеспечивая ПД и ПИД законы регулирования.
При выведенной обратной связи регулятор работает как позиционный.
Рис.5.2 Схема лабораторной установки
