Có thể có nhiều yêu cầu về chất lƣợng cùng một lúc đƣợc đặt ra khi hệ làm việc với một tín hiệu vào nhất định nào đó. Khi khảo sát quá trình điều khiển của các hệ ổn định, ngƣời ta dùng tín hiệu vào có dạng thƣờng gặp nhƣ dạng bậc thang đơn vị, dạng hàm tăng dần đều hay sóng điều hòa để khảo sát. Mỗi phần tử (hệ thống) có hai đặc tính cơ bản là đặc tính tĩnh và đặc tính động biểu diễn trạng thái tĩnh và trạng thái động.
- Đặc tính tĩnh của phần tử: liên hệ tín hiệu ra - tín hiệu vào ở trạng thái xác lập
- Đặc tính động: mô tả sự thay đổi tín hiệu ra theo thời gian khi có tác động ở đầu vào
+ Các đặc tính thời gian: sự thay đổi tín hiệu ra theo thời gian khi tác động ở đầu vào là những tín hiệu chuẩn (1(t), δ(t))
+ Các đặc tính tần số: liên hệ giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào ở trạng thái xác lập khi thay đổi tần số của tín hiệu dao động điều hòa tác động ở đầu vào. Đặc tính tần số còn đƣợc biểu diễn dạng đặc tính tần số logarit.
Ổn định là điều kiện cần đối với một hệ thống ĐKTĐ. Tuy nhiên, một hệ thống ổn định nhƣng chất lƣợng có thể chƣa cao vì một số lý do:
+ Sai lệch điều khiển lớn hay nói cách khác là độ chính xác điều khiển kém.
+ Thời gian quá trình quá độ có thể kéo quá dài gây ra độ tác động chậm + Độ dao động của hệ thống khi tiến đến trạng thái xác lập lớn dẫn đến tổn thất năng lƣợng của hệ thống lớn.
Do vậy nhìn chung, chất lƣợng của hệ thống ĐKTĐ đƣợc đánh giá qua chỉ tiêu tính ổn định và chỉ tiêu chất lƣợng ở trạng thái xác lập và quá trình
quá độ. Trạng thái xác lập của hệ thống đƣợc đánh giá qua sai số xác lập của hệ thống. Quá trình quá độ của hệ thống đƣợc đánh giá bằng độ dự trữ dao động và thời gian quá độ.
Các chỉ tiêu chất lượng của quá trình điều chỉnh
Ổn định mới chỉ là chỉ tiêu đầu tiên để nói rằng hệ thống có làm việc đƣợc hay không, còn chất lƣợng quá trình quá độ mới nói tới việc hệ thống điều chỉnh tự động có sử dụng đƣợc hay không. Có ba loại chỉ tiêu chất lƣợng cơ bản: chỉ tiêu ở trạng thái tĩnh, chỉ tiêu quá độ và chỉ tiêu tích phân.
1.4.1.Chỉ tiêu chất lƣợng ở trạng thái tĩnh
Trạng thái tĩnh của hệ thống đƣợc đánh giá bằng sai lệch tĩnh của điều chỉnh. Nó là giá trị sai lệch còn tồn tại sau khi quá trình điều chỉnh kết thúc e(t). Sai lệch tĩnh của hệ thống ở chế độ xác lập St
t t S lim e t
với e(t) : sai lệch điều khiển
Chỉ tiêu về độ chính xác của điều chỉnh này do yêu cầu của quy trình công nghệ đặt ra mà hệ thống điều chỉnh nhất thiết phải đáp ứng đƣợc.