![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
При проектировании системы управления ключевой проблемой является обеспечение её устойчивости, т.к. устойчивость является важнейшей характеристикой любой САР. С практической точки зрения неустойчивая система не имеет никакого смысла, т.к. только устойчивая система работоспособна.
Любая система управления испытывает внешние воздействия. Эти воздействия имеют различный характер и природу (задающие, возмущающие...). Всякие воздействия стремятся вывести систему из исходного состояния равновесия. Устойчивая система при этом переходит в новое устойчивое состояние равновесия.
Следовательно, под устойчивостью можно понимать свойство системы возвращаться в исходный или близкий к нему установившийся режим после всякого выхода из него в результате какого-либо воздействия.
Замкнутая САР из-за наличия обратных связей склонна к неустойчивой работе. В процессе регулирования часть энергии с выхода передаётся на вход группы звеньев системы, среди которых могут быть и колебательные звенья. При работе системы в этом случае могут возникнуть колебания регулируемой величины и её отклонение от заданного значения. Наличие главной обратной связи будет способствовать поддержанию колебательного процесса и при больших коэффициентах усиления. Если параметры системы не обеспечивают необходимого затухания (рассеивания) энергии колебаний, то это может привести к неустойчивой работе, характеризуемой возрастанием амплитуды колебаний.
В устойчивых системах энергия колебаний с течением времени уменьшается, стремясь рассеяться в виде тепловой энергии, а колебания регулируемой величины, возникшие в результате возмущения, затухают. Следовательно, в результате возмущающих воздействий и следующих за ними регулирующих воздействий регулятора, в системе возникают переходные процессы.
При этом могут иметь место три вида переходных процессов.
1. Сходящийся переходный процесс (рис 6.1, а), когда регулируемая величина, отклонившись под действием возмущающих воздействий от заданного значения, с течением времени под воздействием регулятора возвращается к заданному значению. Система, имеющая такой переходный процесс, будет называться устойчивой.
2. Расходящийся переходный процесс (рис. 6.1,б) когда регулируемая величина, отклонившись под действием возмущающих воздействий от заданного значения, с течением времени беспредельно удаляется от заданного значения. Этот процесс может быть апериодическим (кривая 1)
или колебательным (кривая 2). Система, имеющая такой переходный процесс, будет неустойчивой.
3. Апериодический расходящийся процесс может возникнуть в САУ, если вместо отрицательной обратной связи, например, ввести ошибочно положительную обратную связь. В этом случае будет возникать лавинообразное изменение регулируемой величины. Колебательный переходный процесс может наступить, например, при неограниченном увеличении коэффициента усиления системы, что будет вызывать энергичное воздействие регулятора на объект и расходящийся колебательный процесс.
В реальных условиях не может произойти беспредельное отклонение какого-либо физического параметра от заданного значения, также как и невозможны колебания с беспредельно возрастающей амплитудой из-за насыщения элементов, ограниченной мощности элементов и др.
4. Колебательный установившийся переходный процесс (см. рис. 6.1, б, кривая 3), когда регулируемая величина, отклонившись в результате возмущающих воздействий от заданного значения, с течением времени к установившемуся значению не возвращается, а совершает незатухающие колебания с амплитудой, зависящей от начальных условий. Линейная САР в этом случае находится на границе устойчивости.
Рассмотрение понятия устойчивости определяет устойчивость установившегося режима системы. Но система может работать в условиях непрерывно изменяющихся воздействий, когда установившийся режим вообще отсутствует.
В этом случае можно дать следующее определение устойчивости:
система устойчива, если её выходная величина остаётся ограниченной в условиях действия на систему ограниченных по величине возмущений
или иначе
Дата публикования: 2015-01-23; Прочитано: 501 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!