Анализ САУ

Основными задачами анализа систем управления, обычно решаемыми методами теории управления, являются [14]:

  • установление фактов устойчивости, инвариантности и робастности системы;
  • построение теоретических графиков переходных процессов и вычисление показателей качества управления;
  • вывод об удовлетворительной (или неудовлетворительной) работе системы на основе сравнения показателей качества управления, полученных при теоретическом исследовании систем, с их допустимыми значениями, взятыми из технологического регламента.

Анализ САУ рекомендуется проводить с использованием рекомендаций, указанных в источнике [17].

Устойчивость в системе «IPC-CAD» оценивается по величине степени затухания переходного процесса — . Как уже отмечалось ранее, степень затухания равную 0,75 (соответствующую 50% перерегулированию) в инженерной практике принято считать границей допустимого запаса устойчивости системы. Поэтому при анализе результатов теоретического исследования системы, полученных при операции «Моделирование переходного процесса в САР» в режимах нанесения возмущения «по нагрузке», «по заданию», при проверке САР «на грубость», необходимо проверить выполнение условия:

Инвариантность управляемой переменной к возмущениям необходимо проверять в комбинированных САУ для тех возмущений, влияние которых на управляемую переменную уменьшается с помощью динамического компенсатора. При этом, используя результаты моделирования САУ, необходимо сделать вывод о достижении полной или частичной инвариантности управляемой переменной от данного возмущения. При частичной инвариантности определить на сколько процентов уменьшилось это влияние.

Робастность или малая чувствительность САУ к изменению свойств и характеристик объекта управления оценивается в режиме «Проверка САР на грубость». В этом режиме на 20% меняется коэффициент передачи объекта и его время запаздывания. САУ считается робастной, если при проверке её «на грубость» прямые показатели качества управления не вышли за пределы их допустимых значений. Для количественной оценки робастности САУ необходимо определить на сколько процентов изменились прямые показатели качества управления () при проверке САР «на грубость» по отношению к их значениям в режиме «Настройки системы».

Для определения прямых показателей качества управления необходимо с помощью системы «IPC-CAD» получить графики переходного процесса САУ при нанесении возмущения «по заданию» и взять ранее полученные графики «по нагрузке». Значения управляемой переменной, откладываемой на данных графиках по оси ординат, необходимо умножить:

  • на графиках, полученных при нанесении возмущения «по нагрузке» на величину максимального возмущающего воздействия, выраженного в процентах хода регулирующего органа;
  • на графиках, полученных при нанесении возмущения «по заданию», на диапазон изменения задания, взятого из технологического регламента и выраженного в процентах шкалы управляемой переменной (обычно не более 20%).

Так как допустимые значения статической и динамической ошибки в технологическом регламенте (рис. 1) задаются, как правило в абсолютных единицах, необходимо произвести перерасчет управляемой переменной из относительных единиц (процент шкалы управляемой переменной) в абсолютные единицы. Это делается путем умножения управляемой переменной, выраженной в процентах шкалы, на коэффициент перевода, который определяется из следующего выражения:

,

где  — диапазон шкалы управления переменной в абсолютных единицах.

Для следящих САУ (регулирование соотношения расходов и т. д.) диапазон изменения задания определяется диапазоном изменения ведущей переменной и может достигать 70-80%, а в некоторых случаях и больших значений.

На полученных графиках выделить зону допустимой статической ошибки, определить время регулирования и динамическую ошибку, сравнить полученные значения  и  с их допустимыми значениями. Если при этом окажется, что полученные значения показателей качества будут больше их допустимых значений необходимо снизить влияние возмущающих воздействий, используя рекомендации подраздела 4.1.1.

 

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector