自動控制系統(tǒng)的指標(biāo)示例
主要指標(biāo)有:*大偏差、衰減比、余差、過渡時間。在實際的系統(tǒng)中如何確定這些指標(biāo),要根據(jù)實際情況來定。
其它一些次要指標(biāo):
振蕩次數(shù):是指在過渡過程內(nèi)被控變量振蕩的次數(shù)。
“理想過渡過程兩個波”:是指過渡過程振蕩兩次就能穩(wěn)定下來。
上升時間:是指干擾開始作用起到**個波峰所需要的時間。
原則:對生產(chǎn)過程有決定性意義的主要品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)該優(yōu)先保證。
例題:某換熱器的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在單位階躍干擾下的過渡過程曲線如下圖所示。試分別求出*大偏差、衰減比、余差、過渡時間(設(shè)定值為200℃)。
解:
(1)*大偏差:
(2)余差:
(3)衰減比:
**個波的振幅
**個波的振幅 衰減比
4)過渡時間:
過渡時間與規(guī)定的被控變量的限制范圍大小有關(guān),假設(shè)為±2%,就可以認(rèn)為過渡過程已經(jīng)結(jié)束,那么限制???圍為
那么,在新穩(wěn)態(tài)值(205℃)兩側(cè)以限制范圍為寬度畫一區(qū)域,只要被控變量不再越出即可。因此,過渡過程為22min.
綜合控制指標(biāo)
綜合控制指標(biāo)就是通過偏差的某些函數(shù)對時間的積分值來表述。通常采用三種表達(dá)形式:
(1)**值積分鑒定IAE IAE=∫|e|dt
(2)平方積分鑒定ISE ISE=∫e2dt
(3)時間乘以**值的積分鑒定ITAE
ITAE=∫|e|tdt
在綜合指標(biāo)中,如直接對動態(tài)偏差e積分,則正負(fù)偏差將相互抵消,此時即使偏差很大,目標(biāo)積分值仍很小。而采用**值積分或偏差平方積分可以避免正負(fù)偏差積分時相互抵消的現(xiàn)象。IAE與ISE相比,后者對*大偏差的數(shù)值更加敏感。而ITAE對后期的時間加大權(quán)值,對消除偏差所需時間更為敏感,可突出快速性要求。