2. Методы исследования качества переходных процессов
К системам автоматического регулирования (САР) предъявляются требования не только устойчивости процессов регулирования. Для работоспособности системы не менее необходимо, чтобыпроцесс автоматического регулирования осуществлялся при обеспечении определенных показателейкачества процесса управления.
Если исследуемая САР является устойчивой, возникает вопрос о том, насколько качественнопроисходит регулирование в этой системе и удовлетворяет ли оно технологическим требованиям обьектауправления.На практике качество регулирования определяется визуально по графику переходнойхарактеристики. Однако, имеются точные но более сложные математические методы, дающие конкретныечисловые значения (которые не рассматриваются в данной методике).
Классификация показателей качества состоит из нескольких групп:
прямые - определяемые непосредственно по переходной характеристике процесса,
корневые - определяемые по корням характеристического полинома,
частотные - по частотным характеристикам,
интегральные - получаемые путем интегрирования функций.
Прямыми показателями качества процесса управления, определяемые непосредственно по переходной характеристике являются:
Установившееся значение выходной величины Yуст,
Степень затухания ?,
Время достижения первого максимума tmax,
Время регулирования tp,
Ошибка регулирования Ест (статистическая или среднеквадратическая составляющие),
Перерегулирование у,
Динамический коэффициент регулирования Rd,
Показатель колебательности М.
Например, переходная характеристика, снятая на объекте управления при отработке ступенчатоговоздействия, имеет колебательный вид и представлена на рис.1.
Рисунок 1 - Определение показателей качества по переходной характеристике
62 . 1 Восстановление методом ремонтных размеров
При ремонте методом ремонтных размеров одну из износившихся деталей соединения обрабатывают до исчезновения следов износа или до получения определенного заранее установленного размера, а вторую, чаще всего более дешевую, заменяют новой. Например, изношенную шейку вала обрабатывают до исчезновения следов износа и комплектуют ее с новой втулкой, обеспечивающей с полученным размером шейки вала требуемую посадку. Такой ремонт может производиться последовательно несколько раз, причем диаметр вала постепенно будет уменьшаться, а диаметр отверстия ремонтируемой детали — увеличиваться. Таким образом, детали сопряжения будут иметь размеры, отличающиеся от первоначальных. Эти новые, заранее установленные размеры деталей соединения принято называть ремонтными.
Различают три вида ремонтных размеров: стандартные, регламентированные, свободные.
Стандартные ремонтные размеры, изготовляемые промышленностью, применяют при ремонте поршней, поршневых пальцев, толкателей, вкладышей, поршневых колец.
Регламентированные ремонтные размеры устанавливаются техническими условиями на восстановление деталей. При этом механическую обработку производят до достижения заданной величины.
Свободные ремонтные размеры предусматривают обработку до получения правильной геометрической формы и чистоты рабочей поверхности деталей. Сопряженную деталь подгоняют к восстановленной до свободного ее размера, оставляя припуск для окончательной подгонки по месту.
Основными особенностями метода ремонтных размеров являются: простота и доступность его применения в условиях ремонтных мастерских, а также возможность обеспечения взаимозаменяемости деталей одного ремонтного размера и обеспечение зазора в соединении, равного номинальному.
Число ремонтных размеров и их величины должны быть определенными, так как только в этих случаях возможно изготовление взаимозаменяемых ремонтных деталей, используемых в качестве запасных частей.
Рис. 1. Схемы обработки вала и отверстия под ремонтный размер
Несмотря на некоторые недостатки, например ослабление сечения детали и увеличение номенклатуры деталей, усложняющие их учет, метод ремонтных размеров находит широкое применение при ремонте таких групп деталей, как цилиндр—поршень — кольцо, шатуны — вкладыши — коленчатый вал и др.
На рис. 1 показаны схемы одностороннего износа вала и подшипника, согласно которым можно определить диаметры ближайших ремонтных размеров. Рассмотрим методику определения величины и числа ремонтных размеров на примере соединения, в котором вал подвергается ремонту, а подшипник заменяется.