АФЧХ (ЛЧХ) розімкнутої системи

- запас стійкості по амплітуді 
- запас стійкості по фазі 
Показники якості ∆А й ∆φ разом характеризують далекість кривій W(jw) від критичної точки (-1; j0).
При проектуванні систем звичайно задаються запасом стійкості по амплітуді ∆А ≥0,5÷0,6 і по фазі ∆φ≥30÷60о.
Варіанти
| 0 % | 10..30 % | 50..70 % |
| Застосовність | рідко | часто | уникають |
| Запас по фазі |
|
|
|
| Число коливань | 1, 2 | 3, 4,... |
При рішенні задач синтезу САУ широке поширення одержали логарифмічні частотні характеристики. У цьому випадку запас стійкості по амплітуді визначається з вираження
∆L ≥ 6-8 дБ
Швидкодію системи можна приблизно оцінити по частоті зрізу ωср ЛАЧХ розімкнутої системи:

Необхідність прийняття запасів стійкості пов'язана з:
- зміною параметрів ОУ в процесі експлуатації (зношування, старіння...);
- лінеаризацією характеристик ОУ;
- погрішностями, що виникають при експериментальних дослідженнях характеристик ОУ.
ВЧХ замкнутої системи.
Якщо на лінійну систему діє гармонійний сигнал, то й стале значення вихідної величини буде гармонійним:

де
- зображення вихідної величини y(t) за Фур'є;
- зображення вхідної величини x(t) за Фур'є;
- АФЧХ замкнутої системи.
При впливі на систему одиничної східчастої функції x(t)=1(t) вихідна величина, що є перехідною характеристикою системи h(t), визначається через дійсну частотну або мниму частотну характеристику замкнутої системи
(1)
(2)
Розглянемо основні властивості дійсних частотних характеристик і відповідних їм перехідних процесів. З (1) випливають основні властивості
й h(t). Приведемо їх без доказів.
1. Властивість лінійності: якщо дійсну частотну характеристику можна представити сумою
,
те й перехідний процес h(t) може бути представлений сумою складових
,
.
2. Відповідність масштабів по осі ординат для
й h(t). Якщо помножити
на постійний множник а,то відповідні значення h(t) теж множаться на цей множник а.
3. Початкове значення ДЧХ дорівнює кінцевому значенню перехідної характеристики
.
Початкове значення мнимої частотної характеристики
.
4. Кінцеве значення ДЧХ дорівнює початковому значенню оригіналу перехідної характеристики
.
5. Відповідність масштабів по осі абсцис для та h(t). Якщо аргумент у відповідному виразі частотної характеристики помножити на постійне число (рис.), то аргумент у відповідному виразі перехідного процесу буде ділитися на це число.
|
Становлять інтерес розриви безперервності й піки у ДЧХ.
Припустимо, що при ДЧХ має розрив безперервності , при цьому характеристичне рівняння системи буде мати мнимий корінь тобто в системі встановлюються незгасаючі гармонічні коливання, якщо інші корені – ліві.
|
Характеристика для цього випадку показана на рис. а.
Високий і гострий пік частотної характеристики, за яким
переходить через нуль, при частоті, близької до
, відповідає повільно загасаючим коливанням (рис.б).
6. Щоб перехідна характеристика системи мала перерегулювання, яке не перевищує 18% (
), ДЧХ повинна бути позитивною не зростаючою функцією частоти (рис. г), тобто
.

в) г) д)
7. Умови монотонного протікання перехідного процесу. Щоб перехідний процес мав монотонний характер, досить, щоб відповідна йому ДЧХ
була позитивною, безперервною функцією частоти з негативної, убутної по абсолютній величині похідній (рис. д),тобто
(ВЧХ має ввігнутий вигляд).
8. Визначення найбільшого значення перерегулювання
перехідного процесу по максимуму речовинної частотної характеристики
(рис. в)
,
де
- максимальне значення
;
- початкове значення
(
).
9. Тривалість перехідного процесу оцінюється приблизно по величині інтервалу істотних частот
(частоті позитивності
)
- для ДЧХ без вираженого максимуму
- для ДЧХ, що має максимум
.
у відповідному виразі частотної характеристики помножити на постійне число (рис.), то аргумент у відповідному виразі перехідного процесу буде ділитися на це число.
ДЧХ має розрив безперервності
, при цьому характеристичне рівняння системи буде мати мнимий корінь
тобто в системі встановлюються незгасаючі гармонічні коливання, якщо інші корені – ліві.