Критерии устойчивости. Качество САР.

Для оценки устойчивости САР применяют критерии устойчивости, которые позволяют простыми методами определить устойчивость системы и границы устойчивой работы системы.

Существует 2 условия устойчивости системы:

1) Необходимое;

2) Достаточное.

Необходимое условие заключается в том, что все коэффициенты характеристического уравнения должны быть положительными.

Качество САР определяется по переходной функции, которая показывает, как изменяется выходная величина в процессе регулирования.

К основным показателям качества САР относятся: время регулирования, перерегулирования, колебательность, статическая точность.

1) Статическая точность () характеризуется величиной ошибки после регулирования. Она зависит от коэффициента усиления регулятора. Чем выше коэффициент, тем выше точность.

2) Время регулирования ()показывает сколько времени проходит от момента приложения воздействия до того момента, когда ошибка регулирования будет в пределах +-5%.

3) Перерегулирование показывает отклонение регулируемой величины от номинального значения. ().

4) Степень колебательности () показывает количество переходов регулируемой величины через номинальное значение. ()

Классификация элементов САР по функциональному признаку и физическому принципу действия.

По функциональному:

1) Первичные преобразователи. Это элементы, измеряющие значение регулируемой величины и преобразующие ее в эквивалентное значение сигнала другой физической природы (датчик температуры).

2) Функциональные преобразователи. Это устройства для преобразования сигналов на входе в изменение сигнала на выходе по определенному закону (двигатель).

3) Нормирующие. Устройства, преобразующие сигнал одной физической природы в сигнал другой физической природы (аналого-цифровые, цифро-аналоговые преобразователи).

4) Усилители. Устройства для усиления сигнала по току и напряжению.

5) Коммутирующие элементы.

6) Задающие элементы. Для сравнения двух и более сигналов (измерительный мост).

7) Регулирующие органы. Элементы, непосредственно воздействующие на объект регулирования с целью поддержания заданного значения регулируемой величины (нагревающий элемент).

8) Исполнительные механизмы. Устройства, воздействующие на регулирующий орган (двигатель).

По физическому:

1) Электрические, магнитные, радиоволновые элементы (используются колебания с ).

2) Оптические (используются колебания с ).

3) Механические (используется перемещение твердых тел).

4) Акустические (используются механические волновые процессы в веществе).

5) Гидравлические (используются механические свойства жидкостей).

6) Пневматические (используются механические свойства газов).

7) Комбинированные (например, электро-пневматические).