3.6. Построение переходного процесса в системе электропривода

Для построения переходного процесса системы управления электроприводом постоянного тока по управлению необходимо со­ставить его передаточную функцию замкнутой системы по управле­нию, пользуясь правилом

(3.22)

При этом учитываем, что составлять передаточную функцию необходимо для скорректированной замкнутой системы.

Необходимо представить полученную передаточную функцию в виде полинома

(3.23)

и, домножив на 1/р, совершить обратное преобразование Лапласа (легче всего проделать это в программе математических вычислений MathCad).

Получим выражение вида

(3.24)

После этого ничего не стоит построить переходный процесс по управлению, т.е. зависимость значения выходной регулируемой ве­личины при изменении управляющей величины на единицу

3.7. Оценка показателей качества

Устойчивость является необходимым, не недостаточным усло­вием работоспособности систем автоматического регулирования. Устойчивость системы регулирования означает лишь то, что в сис­тем происходит затухание переходного процесса при воздействии управляющего или возмущающего внешних сигналов. Время зату­хание процесса, максимальное отклонение регулирующей величины и число колебаний в системе при этом не определяются, однако эти

величины являются очень важными показателями качества процес­сов регулирования.

Рассмотрим основные показатели качества систем автоматиче­ского регулирования, пользуясь характеристикой переходного про­цесса (рис.3.13).

Первый показатель качества - перерегулирование (рис.3.13)

(3.25)

Второй показатель качества позволяет оценить быстродейст­вие системы и называется временем регулирования t_p.

Рис.3.13. Характеристики переходного процесса.

Учитывая, что полное затухание в системе происходит лишь при t—>оо, условно стали считать концом переходного процесса точ­ку пересечения графика этого процесса с линиями ±5% от величины единичного воздействия, откладываемыми от установившегося зна­чения регулируемой величины.

Трений показатель качества характеризует число колебаний N_p регулируемой величины в течение времени переходного процесса (это есть число переходов через установившееся положение за время регулирования).

Далее выделяются такие показатели, как степень затухания и показатель колебательности.

Степень затухания () характеризует быстроту затухания ко­лебаний регулируемой величины относительно установившегося значения и рассчитывается по формуле

(3.26)

где Ai - отклонение регулируемой величины от установившегося значения (+/-).

Чем больше степень затухания, тем быстрее регулируемая ве­личина придет к установившемуся значению.

Показатель колебательности (m) характеризует склонность электропривода к колебаниям и определяется

(3.27)

Чем больше показатель колебательности, тем меньше колеба­ний относительно установившегося значения совершит регулируе­мая величина до того как придет к установившемуся значению.

Определив все эти показатели составим сводную таблицу:

Необходимо сделать выводы о соответствии рассчитанных по­казателей заданным.