Основные понятия. 
Теория автоматического регулирования

Под синтезом будем понимать проектирование регулятора для системы автоматического управления по заданным требованиям к динамическим и статическим свойствам.

Выбор метода синтеза определяется конкретной технической ситуацией, поэтому целесообразно классифицировать режимы работы системы, модель которой имеет вид.

Процессы в ней описываются соотношением.

Их вызывают различные факторы: ненулевые начальные условия, входные воздействия и возмущения. Обычно в системе протекают смешанные процессы; однако для расчета регулятора их следует различать, поэтому выделим основные режимы работы.

Режимом отработки начальных условий (рис. 6.1) будем называть процесс перехода из произвольных начальных состояний д:(0) в равновесные при отсутствии внешних воздействий на систему (v = 0; М = 0). Первую составляющую выражения (6.1), которая определяет этот режим работы, часто называют свободной составляющей процесса.

Рис. 6.1. Иллюстрация режима отработки начальных условий.

Режимом отработки входа (рис. 6.2) будем называть процесс отработки входного воздействия, причем на участке переходного процесса v = = const. Такому режиму работы соответствует вторая составляющая выражения (6.1).

Рис. 6.2. Иллюстрация режима отработки входа.

Режимом слежения за входом будем называть процесс отработки измененяющегося входного воздействия v (t) при нулевых начальных условиях и отсутствии возмущений (y (t) —*? v при v = var). Данному процессу также будет соответствовать вторая составляющая выражения (6.1).

Режимом отработки возмущений будем называть процессы, вызванные в системе возмущением M{t) при фиксированных начальных условиях и v = const. Третья составляющая выражения (6.1) отражает процесс отработки возмущения.

Каждый режим работы системы определяет выбор конкретного метода синтеза, причем требования к качеству процессов задаются в определенной форме на основе стандартных оценок: быстродействия, перерегулирования и статической ошибки.

При отработке входа для описания процессов используются следующие динамические характеристики: h (t), g (t), W (p), 1Е (/со). На их основе получены соответствующие методы синтеза. К настоящему времени наиболее полно разработан частотный метод, основанный на логарифмических частотных характеристиках /.(со) и ср (со). Если же рассматривается режим отработки начальных условий и возмущений, то лучше применять модальный метод синтеза.