Переходной процесс характеризует поведение системы в период с момента нанесения возмущения до установления нового равновесного состояния. Он зависит от динамических свойств объекта и регулятора, входных воздействий и начальных условий.
При одних и тех же воздействиях переходной процесс может протекать поразному. Вид переходного процесса и его характеристики позволяют оценить качество регулирования.
Kачество регулирования оценивается отклонением реального переходного процесса от заданного и показывает как быстро и точно в системе устанавливается новое равновесное состояние при ступенчатом возмущении.
.png)
Количественными показателями качества регулирования являются:
Статическая ошибка yст – отклонение нового установившегося значения регулируемой величины от заданного.
Динамическая ошибка yдин – максимальное отклонение регулируемой величины от заданного в переходном процессе.
Время регулирования Tp – время, за которое регулируемая величина достигает нового установившегося значения с заданной точностью ± ε .
Интегральная квадратичная ошибка – квадрат площади между кривой переходного процесса и новым установившимся значением:
.png)
Перерегулирование, которое определяют по одной из формул:
.png)
где у1 и у2 – амплитуды первого и второго колебаний, направленных в противоположные стороны.
Чем меньше значения параметров, тем выше качество регулирования.
В качестве оптимальных выбирают один из трех переходных процессов:
- граничный апериодический,
- с 20% - ным перерегулированием,
- с минимальной квадратичной площадью отклонения.
Граничный апериодический процесс характеризуется минимальным (по сравнению с другими) воздействием регулятора на объект, вследствие чего динамическая ошибка имеет наибольшее значение. Время регулирования в этом процессе – минимальное. Такой процесс используется в качестве оптимального при значительном влиянии регулирующего воздействия на другие параметры объекта.
.png)
Процесс с 20% -ным перерегулированием характеризуется бóльшим регулирующим воздействием. При этом динамическая ошибка несколько уменьшается, а время регулирования – увеличивается. Используется если допустимо перерегулирование.
.png)
Процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения характеризуется самым большим регулирующим воздействием. Динамическое отклонение в процессе самое малое, а время регулирования - наибольшее. Используется в качестве оптимального если отклонение параметра от заданного должно быть минимальным.
.png)
