Задачи анализа динамики систем управления.

Основными задачами теории управления являются задачи анализа динамических свойств автоматических систем на модельном или физическом уровне. Анализ системы управления состоит в определении устойчивости и качества системы управления. В задачу анализа входит исследование устойчивости систем, исследование динамических и статических отклонений, происходящих при процессах управления.

При динамическом исследо­вании, прежде всего ставится задача оценки устойчивости системы регулирования, которая должна обеспечивать установление нового положения равновесия либо без колебаний (апериодический схо­дящийся переходный процесс), либо с затухающими колебаниями (колебательный сходящийся переходный процесс). Однако не каждый переходный процесс, сопровождающийся установлением нового положения равновесия (система устойчива), может удовлетворять требованиям потребителя. Действительно, если новое положение равновесия устанавливается регулятором лишь через значительный промежуток времени или если в течение переходного процесса проявляются недопустимо большие отклоне­ния от положения равновесия, то работу такого регулятора признать удовлетворительной нельзя.

Эти обстоятельства выдвигают вторую задачу динамического исследования системы регулирования — выявление качества пере­ходного процесса (времени переходного процесса, его характера, отклонения от положения равновесия и т. п.).

В процессе создания системы регулирования и анализа пере­ходного процесса может возникнуть необходимость изменения переходного процесса, улучшения его качества. Поэтому третьей задачей динамики регулирования является выяснение влияния на переходный процесс параметров системы регулирования и разра­ботка методов синтеза системы с определенными динамическими качествами для облегчения работы конструктора.

Перечисленные задачи динамики регулирования решают двумя путями: экспериментальным и расчетным. Однако в большинстве случаев задачи динамики решают расчетным путем в процессе создания системы регулирования. Путем решения дифферен­циального уравнения системы получают зависимость регулируе­мого параметра от времени

/* Динамический анализ САУ выясняет их работоспособность и точность. Необходимым условием работоспособности САУ служит их устойчивость. Для её исследования разработаны критерии устойчивости, позволяющие определять условия устойчивости и необходимые запасы её по косвенным признакам, минуя весьма трудную операцию интегрирования уравнений движения системы. Устойчивость достигается изменением параметров системы и её структуры. В нелинейных САУ исследуется возможный для этих систем режим автоколебаний. Если же по самому принципу действия САУ, например для релейных систем, эти колебания неизбежны, то устанавливаются допустимые параметры — амплитуда и частота автоколебаний. Точность САУ оценивается показателями, которые в совокупности называется качеством управления. Важнейшие показатели качества САУ: статические и динамические погрешности и время регулирования. Эти показатели определяются сравнением действительного переходного процесса изменения управляемых величин с требуемым законом их изменения; обычно они указываются для одного из типовых законов изменения управляемой величины. В ТАУ, так же как и при анализе устойчивости, пользуются косвенными методами анализа качества, не требующими решения исходных уравнений. Для этого вводятся критерии качества — косвенные оценки показателей качества. При действии на САУ случайных возмущений наиболее распространён критерий качества динамической точности — средняя квадратичная ошибка. Эта величина относительно просто может быть связана со статистическими характеристиками возмущающих воздействий и параметрами передаточной функции системы.*/

http://ideafix.co/UNIVERSITY/ASU/lectures/4.pdf

http://onmcso.narod.ru/cay/

http://window.edu.ru/resource/389/25389/files/nwpi491.pdf