Diplomová práce - Ústav automatizace a informatiky - Vysoké učení ...

Použití frekvenčních charakteristik u spojitých systémů Strana 37
y(t)
+5% y(∞)
y(∞)
y max
T
–5% y(∞)
t max
t
t r
Obr. 3.12 - Ukazatele kvality regulace na přechodové charakteristice
Pro kvalitu regulace v obrazové oblasti je zásadní poloha pólů uzavřeného
regulačního obvodu v komplexní rovině. Mezi všemi uvedenými ukazateli kvality existuje
jednoznačná souvislost.
Především jsou důležité dvě hodnoty, a to maximální překmit y max regulované
soustavy a doba regulace t r . Je dobré si představit, že jsou regulovány např. otáčky
nějakého točivého stroje, pak y max je hodnotou, na kterou musí být stroj ještě pevnostně
dimenzován a otáčky y max nesmí např. padnout do kritických otáček stroje. Dalším
požadavkem je, aby doba regulace t r nebyla příliš dlouhá a perioda kmitů T také někdy
nesmí padnout do určitého pásma.
Při regulačním pochodu v podstatě dochází k výměně energie. V oblasti
podregulování má regulovaná soustava nedostatek energie a je zapotřebí jí energii dodávat,
aby se hodnota regulované veličiny zvýšila na požadovanou hodnotu. V oblasti
přeregulování má naopak přebytek energie a tu předává okolí, aby se hodnota regulované
veličiny snížila na požadovanou hodnotu. To pochopitelně není možné vzhledem např. k
setrvačným hmotám apod., tedy je alespoň požadováno, aby výměna energie byla co
nejmenší – aby regulační plocha byla minimální.
Regulační plocha, zmíněná v předešlém odstavci, je podle obr. 3.13 vyšrafovaná
plocha nad a nebo pod průběhem regulované veličiny.
Minimum regulační plochy znamená také kompromis mezi protichůdnými
požadavky na minimální y max a minimální t r . Tam se totiž ukazují protiklady požadavků na
tyto dvě hodnoty. Čím větší je např. zesílení regulátoru r 0 , tím kratší je sice doba regulace,
ale tím větší je maximální překmitnutí. Optimum mezi těmito dvěma protichůdnými
požadavky je minimum regulační plochy. V praxi se kvalita regulace hodnotí podle
charakteristických parametrů regulačního pochodu (viz obr. 3.13).