УСТОЙЧИВОСТЬ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

УСТОЙЧИВОСТЬ ДВИЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Понятие об устойчивости движения

Одной из основных задач теории автоматического управления является изучения динамических процессов изменения режимов работы механических устройств, как объектов управления. Системы автоматического управления должны при нормальных условиях эксплуатации объектов поддерживать заданные режимы их работы. При этом нормально функционирующая система должна уменьшить появившиеся рассогласование между заданным и фактическим режимами работы. Однако, на практике может получиться так, что под действием возмущений это рассогласование увеличивается, что приводит к нарушениям заданного режима работы. В качестве примера на рис. 1.1 представлены переходные процессы изменения регулируемого (выходного) параметра системы после появившегося рассогласования .

а – в устойчивой системе; б – в неустойчивой системе;

в – в системе, находящейся на границе устойчивости

Рис. 1.1. Переходные процессы изменения регулируемого параметра .

после действия возмущения

При этом если начальное рассогласование системы (рис. 1.1, а) стремиться к нулю, и система возвращается к исходному заданному положению (или к первоначальному заданному режиму движения), такую систему называют устойчивой.

Если начальное рассогласование системы увеличивается – систему называют неустойчивой (рис. 1.1, б) и наконец, если система после первоначального возмущения совершает незатухающие колебания говорят, что система находится на границе устойчивости.

Поэтому понятие устойчивости формулируется следующим образом. Устойчивость движения устройств, машин и механизмов это способность сохранить под действием собственных внутренних сил заданное положение или режим движения после действия управляющего воздействия или возмущения.

Качество процессов регулирования

Качество переходных процессов в САУ.

Определение параметров сау по распределению корней

Оценка качества переходного процесса

По амплитудно-частотным характеристикам

При оценке качества переходного процесса по амплитудно-частотным характеристикам рассматривается АЧХ системы.

Рис. 1.13. Амплитудно-частотная характеристика САУ

Наличие разрыва на АЧХ указывает на неустойчивость системы или на ее высокую добротность (рис. 1.13, а).

Уменьшение пика характеризует уменьшение числа колебаний в переходном режиме.

При наличии на характеристике нескольких пиков наибольшее влияние на переходный процесс оказывает первый максимум.

Величина носит название показателя колебательности ( - амплитуда при ) (рис. 1.13, б).

В практике считаются работоспособными системы, у которых показатель колебательности

Быстродействие системы характеризуется полосой равномерного пропускания частот. Ширина полосы равномерного пропускания частот определяется той частотой , при которой амплитуда становится равной значению амплитуды при (рис. 1.13, б).