4. Колебательность:

.

5. Степень затухания:

Интенсивность затухания колебаний в системе считается удовлетворительной, если .

Вывод: Оценив переходные процессы по возмущающему воздействию, можно сделать вывод, что построенная система автоматического управления является работоспособной и имеет показатели качества на хорошем уровне.

8. Составление структурной схемы САУ с НЦУ и запись алгоритма цифрового управления

Одним из ценнейших функциональных преимуществ НЦУ является возможность точной реализации алгоритмов управления любой сложности. Однако в настоящее время большинство систем НЦУ являются цифровыми копиями традиционных аналоговых систем, поэтому все реальные системы НЦУ базируются на применении классических ПИ- и ПИД-алгоритмов управления.

Система автоматического регулирования с НЦУ (рис. 5) содержит объект управления и автоматический регулятор (очерчен штриховой линией). Роль последнего выполняет ЭВМ снабжённая рядом устройств, для преобразования сигналов из аналоговой формы в цифровую (АЦП), а также из цифровой формы в аналоговую (ЦАП). На рисунке 5 аналоговые сигналы обозначены как функции времени y(t), g(t), z(t). Соответствующие цифровые сигналы отличаются от них не только формой представления величин, но и дискретным характером изменения во времени. Изменения значений цифровых сигналов производится в моменты времени где Т_д – интервал дискретности; i = 0, 1, 2, …

Цифровые сигналы обозначены на схеме как переменные с индексами y[n], g[n], z[n], причём y[n] = y(nT_д ); g[n] = g(nТ_д ); z[n] = z(nТ_д ). Интервал дискретности Т_д выбирается из условия: Т_д £Т_и ^. 0,1, где Т_и – постоянная времени интегрирования непрерывного регулятора. В нашем случае: Т_д = 5,52/10 = 0,552 с.

Рис. 5. Структурная схема системы НЦУ

Алгоритм работы ЭВМ, осуществляющий автоматическое регулирование, может быть получен из уже найденного закона регулирования непрерывного регулятора.

Принимаем за исходный ПИ-закон:

(8.1)

где:

u₁ (t) – регулирующее воздействие на объект;

e(t) – сигнал ошибки,

e(t) = g(t) – y(t); К_р и Т_и – параметры настройки непрерывного ПИ-регулятора.

Замена непрерывных сигналов цифровыми, взятыми в дискретные моменты, может быть проведена по следующей схеме:

e(t) ® e[n]; u₁ (t) ® u₁ [n];

Здесь и ниже для удобства записи принимаем:

u[nT₀ ]=u[n];

ПИ-закон регулирования в цифровой форме имеет вид:

(8.2)

Более удобна для реализации на ЭВМ другая, так называемая скоростная форма этого алгоритма. Для её получения запишем значение u₁ на предыдущем интервале дискретности:

Вычитая его из предыдущего, получим:

Отсюда: