Методы определения динамических характеристик

Экспериментальные методы определения динамических характеристик обьектов управления делятся на два класса:

1. Методы определения временных характеристик обьекта управления.
2. Методы определения частотных характеристик обьекта управления.

Временные методы определения динамических характеристик делятся, в свою очередь, на активные и пассивные.

Активные методы предполагает подачу на вход обьекта пробных тестирующих сигналов, каковыми являются:

• регулярные функции времени (ступенчатый или прямоугольный импульсы, гармонический сигнал, периодический двоичный сигнал) – см.раздел "Динамические характеристики";
• пробные сигналы случайного характера (белый шум, псевдослучайный двоичный сигнал - ПСДС).

В зависимости от вида пробного сигнала выбирают соответствующие методы обработки выходного сигнала обьекта управления. Так, например, при подаче ступенчатого управляющего сигнала, снимают кривую разгона обьекта, а при подаче прямоугольного импульсного сигнала снимают кривую отклика. Кривая отклика снимается для обьектов, не допускающих подачу на вход обьекта ступенчатых сигналов.

Достоинствами активных методов являются:

• достаточно высокая точность получения математического описания;
• относительно малая длительность эксперимента.

Cледует учитывать, что активные методы, в той или иной степени, приводят к нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому проведение эксперимента должно быть тщательно спланировано.

В пассивных методах на вход обьекта не подаются никакие пробные сигналы, а лишь фиксируется естественное движение обьекта в процессе его нормального функционирования. Полученные реализации массивов данных входных и выходных сигналов обрабатываются статическими методами. По результатам обработки получают параметры передаточной функции обьекта. Однако, такие методы имеют ряд недостатков:

• малая точность получаемого математического описания, (т.к. отклонения от нормального режима работы малы);
• необходимость накопления больших массивов данных с целью повышения точности (тысячи точек);
• если эксперимент проводится на обьекте, охваченном системой регулирования, то наблюдается эффект корреляции (взаимосвязи) между входным и выходным сигналами обьекта через регулятор. Такая взаимосвязь снижает точность математического описания.