Теоретическая часть
Преобразование входного сигнала системы (управляющего воздействия) в выходной сигнал (регулируемую величину) определяет закон изменения регулируемой величины. Реализация желаемого закона осуществляется в результате формирования управляющих переменных, которые воздействуют на регулируемую систему. Законы изменения регулируемой величины во времени могут быть различными; математически они описываются оператором системы. Этот оператор может реализовать пропорциональную зависимость выходного сигнала от входного, связь в виде производной или интеграла и т. д. В более общем случае, этот оператор может быть и нелинейным.
Необходимо отметить, что законы изменения регулируемых величин в машинах и агрегатах нарушаются под влиянием внешних, а иногда и внутренних воздействий, называемых возмущениями (или возмущающими воздействиями).Из определения этих воздействий видно, что система автоматического регулирования должна как можно точнее воспроизводить управляющее воздействие и возможно меньше реагировать на возмущающее воздействие.
Автоматическим управлением называется процесс, при котором
операции выполняются посредством системы, функционирующей без вмешательства человека в соответствии с заранее заданным алгоритмом.
Автоматическая система с замкнутой цепью воздействия, в которой управляющее (регулирующее) воздействие вырабатывается в результате сравнения истинного значения управляемой (регулируемой) величины с заданным (предписанным) ее значением, называется АСР.
В пакете расширения LTI Viewer по умолчанию установлено отклонение от заданной величины 2%. Для того чтобы изменить это значение, необходимо в командном меню LTI Viewer в пункте Edit выбрать Viewer Preferences. На закладке Characteristics открывшегося окна установить значение Show settling time within, равное 5%.
В пакете Simulink перерегулирование определяется в пакете расширения
LTI Viewer с помощью нажатия правой кнопки на графике переходного
процесса (Step Response) и выбора пункта меню Characteristics > Peak Response.
Установившееся значение выходного сигнала Ууст, определяющее
статическую точность системы. В системе MATLAB установившееся значение определяется в пакете расширения LTI Viewer с помощью нажатия правой кнопки на графике переходного процесса (Step Response) и выбора пункта меню Characteristics > Steady State.
Запасы устойчивости получаются следующим образом:
1) из точки пересечения ЛФХ, при окончательном ее спаде, c линией,
проведенной на уровне −180 (частота фазового сдвига), поднимается перпендикуляр до пересечения с ЛАХ. Расстояние от этой точки до оси абсцисс даст искомое значение запаса устойчивости по амплитуде (L, дБ);
2) из точки пересечения ЛАХ оси абсцисс (частота среза) опускается
перпендикуляр до пересечения с ЛФХ, расстояние от этой точки до уровня
−180º даст искомое значение запаса устойчивости по фазе.
В пакете Simulink численные значения запасов устойчивости системы
автоматического управления можно определить по ЛЧХ или АФЧХ. Для получения ЛЧХ нужно в пакете LTI Viewer нажать правой кнопкой мыши на график и выбрать пункт меню Plot Type > Bode.