Анализ качества переходных процессов линейных сау.
Общие понятия
Качество представляет собой комплексную оценку работы системы управления, включающую устойчивость, точность, быстродействие и зависящую от назначения системы. Устойчивость системы обеспечивает затухание переходных процессов с течением времени, т.е. обеспечивает принципиальную возможность прихода системы в некоторое установившееся состояние при любом внешнем воздействии. Однако далее требуется, во-первых, чтобы это установившееся состояние было достаточно близко к заданному и, во-вторых, чтобы затухание переходного процесса было достаточно быстрым, а отклонения при этом были бы невелики. Качество работы любой системы управления в конечном счете определяется величиной ошибки, равной разности между требуемым и действительным
значениями управляемой величины: x(t)=g(t)−y(t).
Характер процесса изменения ошибки, представленного на рис.6.1, позволяет сделать вывод об устойчивости системы, так как процесс сходится, оценить точность работы системы по величине установившейся ошибки ∆уст =x(∞) и оценить
быстродействие системы по времени регулирования tр, то есть времени, за которое ошибка системы достигает допустимое значение и при дальнейшем росте времени не превышает его. Процесс изменения ошибки во времени определяется решением дифференциального уравнения динамики замкнутой системы
Знание мгновенного значения ошибки в течение всего времени работы системы дает возможность наиболее полно судить о ее свойствах. Однако ошибка системы зависит не только от характеристик самой системы, но и от свойств, действующих на нее воздействий. Вследствие случайности задающего g(t) и возмущающего f(t) воздействий такой подход не может быть реализован. Поэтому приходится оценивать качество системы управления по некоторым ее свойствам, проявляющимся при различных типовых воздействиях. Для определения качественных показателей системы управления в этом случае используются так называемые критерии качества.
В настоящее время разработано большое число различных критериев качества, с помощью которых оценивается либо точность системы в установившемся состоянии, либо качество переходного процесса.
Точность системы задается и определяется в установившихся режимах величиной установившейся ошибки. Для анализа качества переходного процесса существует три основных вида приближенных оценок: частотные, корневые, интегральные.
Виды отказов ску, их причины и последствия.
Отказ – Событие , заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Обычно отказу предшествует некоторая причина, за которой следует отказ, последствием которого может быть нарушение работоспособности связанного с ним элемента или даже нарушение работы всей системы элементов. Поэтому вначале рассмотрим виды отказов , их причины , возможные последствия и способы борьбы с ними.
Комментарии к видам отказов.
Внезапный отказ характерен скачкообразным изменением параметров особенно в электронных приборах;
Постепенные отказы с постепенным изменением параметров характерны для механических устройств ( контакты реле);
Явный отказ обнаруживается либо визуально, либо приборами
Скрытый отказ не обнаруживается визуально и требует специальных технических средств обнаружения. Особо опасен для СКУ.
Большинство приборов или технических элементов замены СКУ пригодны для ремонта кроме ламп и светодиодов.
Независимый отказ данного элемента означает, что этот отказ не зависит от влияния отказа связанного с ним элемента.
Зависимый отказ вызван отказом связанного с ним элемента. Очень опасен для СКУ и его нужно избегать.
Отказы общего вида означают одновременный отказ многих элементов в системе ( например, источника питания ). Очень опасен. Требует резервирования источников питания.
Комментарии к причинам отказов.
Причин конструктивных недостатков много:
а) Низкое качество чертежей (квалификация конструктора, не понимание им области применения прибора и регламента его обслуживания)
б) плохая элементная база (неправильный выбор поколения элементов с отсутствием военной приёмки). Это исключается при стандартизации проектирования микропроцессорных систем.
Производственные отказы возникают при низкой культуре производства, технологического контроля и квалификации рабочих. Такие отказы минимальны при автоматизированном проектировании и изготовлении микропроцессорных систем.
Эксплуатационные отказы вызваны нарушением регламента обслуживания персонала и некачественным ремонтом приборов. Эти недостатки обслуживания исключаются на АЭС со встроенным автоматизированным контролем исправности приборов и ремонтом их на заводе- изготовителе.
Комментарии к последствиям отказов.
Для СКУ АЭС эти последствия являются самыми важными, поскольку они влияют на два качественных показателя – Безопасность и Экономичность АЭС. Поэтому мы более подробно остановимся на них при количественных оценках готовности элементов и систем СКУ АЭС.
<10>