Metoda pomiaru zapasu stabilności w układzie regulacji automatycznej

Zapas stabilności w układzie regulacji automatycznej może mieć różne miary. Zwykle albo wiąże się go z cechami charakterystyki częstotliwościowej transmitancji otwartej pętli sprzężenia zwrotnego i wyznacza jego dwie składowe - zapas stabilności modułu i zapas stabilności fazy [1], albo oznacza jako część rzeczywistą bieguna transmitancji zastępczej układu regulacji Kz(s) wiążącej sygnał odniesienia y0(s) z sygnałem regulowanym y(s); tego - który leży najbliżej granicy stabilności, oczywiście po jej stabilnej stronie i nazywa „stopniem stabilności”. W ten sposób wiąże się zapas stabilności z określoną cechą pierwiastka, lub inaczej bieguna dominującego. Istotną zaletą tej miary jest to, że pozwala ona z niezłą dokładnością wyznaczyć czas trwania procesów przejściowych w układzie, a proponowana metoda pomiarowa dotyczy właśnie tej miary. W artykule omówiono założenia metody pomiarowej, sposób jej praktycznej realizacji i przedstawiono wyniki symulowanych eksperymentów.

The stability margin in an automatic control system can have different measures. It is usually either linked to the frequency response features of an open loop of a feedback transfer function and its two components - phase margin and gain margin [1, 3], or is determined as the real part of the substitute transfer function pole of the control systems Kz(s) that associates the reference signal y0(s) with the regulated signal y(s); the one that lies closest to the stability margin, on the stable part, of course. In this way the stability margin is associated with a particular root feature, or in other words the dominating pole. An important advantage of this measure is that it allows determining the time of the transition states in the system with a good accuracy, and the proposed measurement method uses this particular measure. In the paper the assumptions for this measurement method are discussed, as well as the way of implementing it and the the simulated results are presented.