§ 4.4. Оценка качества регулирования при гармонических воздействиях
При гармонических воздействиях качество системы принято оценивать по амплитудно-фазовой, амплитудно-частотной, фазочастотной и логарифмическим частотным характеристикам. Для оценки качества переходного процесса используются следующие величины: показатель колебательности М, резонансная (собственная) частота сор, полоса пропускания системы
частота среза соср, запасы устойчивости по модулю и по фазе.
Показатель колебательности М — это отношение максимального значения амплитудно-частотной характеристики
замкнутой системы к ее значению при
(рис. 4.5):
при
показатель колебательности
Показатель колебательности характеризует склонность системы к колебаниям. Чем выше М, тем менее качественна система при прочих равных условиях. Считается допустимым, если
Частоту
при которой амплитудно-частотная характеристика замкнутой САУ имеет максимум, называют резонансной частотой системы (рис. 4.5); на этой частоте гармонические
Рис. 4.5
Рис. 4.6
колебания проходят через систему с наибольшим усилением.
Полоса пропускания системы (рис. 4.6) — это интервал частот от
до
при котором выполняется условие
или при
величина
Полоса пропускания не должна быть слишком широкой, иначе система будет воспроизводить высокочастотные помехи.
Частота среза
— частота, при которой амплитудно-частотная характеристика системы принимает значение, равное 1, т. е.
Эта частота косвенно характеризует длительность переходного процесса. Время регулирования обратно пропорционально частоте среза:
Если переходный процесс имеет одно-два колебания, то время достижения переходной характеристикой первого максимума
Склонность системы к колебаниям характеризуется величинами ее запасов устойчивости по модулю и по фазе, определение которых дано в предыдущей главе. В хорошо демпфированных системах запас устойчивости по амплитуде колеблется в пределах от 6 до 20 дБ, а запас по фазе — от 30 до 60°.
Так как рассмотренные выше показатели косвенно определяют быстродействие, перерегулирование и т. п., то их используют и для расчета систем, находящихся под воздействием непериодических возмущений.