МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра ТАУ и ВТ
7
Курсовая работа
на тему:
"Расчет регулятора одноконтурной САУ"
Выполнил :
курсант 3-го курса
факультета автоматики
группы 2231
Матвиенко Д.В.
Проверил:
Поповский А.Ю.
Одесса 2010
Заданный ОУ (рис.1.1) подвергаем воздействию тестового сигнала в виде ступенчатого изменения, и получаем разгонную характеристику:
Рис.1.1
Рис.1.2
По разгонной характеристике (рис.1.2) видно, что данный объект управления - нейтральный, его можно представить последовательным соединением идеального интегрирующего звена и звена ИТЗ:
Процедура уточненной аппроксимации ОУ, представленного соединением идеального интегрирующего звена и звена ИТЗ:
Проверка точности идентификации (рис.2.1):
Рис.2.1
Рис.2.2
График (рис.2.2) уточненной аппроксимации точно совпадает с графиком приближенной аппроксимации и разгонной характеристикой объекта, что свидетельствует о правильном расчете;
Передаточная функция регулятора будет записываться в виде следующего выражения для ПИ-регулятора:
Для поиска настроек ПИ-регулятора в данном случае используется эмпирический метод Циглера - Никольса:
Тип регулятора - ПИД
Тип объекта - нейтральный
(с)
Расчет настроек ПИД-регулятора частотным методом. Задача найти настройки, соответствующие min I2 при заданном:
Построение линии Д-разбиения, разделяющей устойчивый объект по модели (уточненной) и найденной на объекте:
Исследуем данную систему на робастность. Для этого построим диаграмму Боде и найдем запасы устойчивости системы для проверки робастности системы. Листинг Matlab документа имеет вид:
>> T=38.93; T1=3.862; T2=3.865; tau=3.531;% параметры передаточной функции ОУ
>> kp=6.629; Ti=27.158; Td=5.432;% Параметры ПИД-регулятора
>> s=tf ('s'); Wob=exp (-tau*s) / (T*s* (T1*s+1) * (T2*s+1));% передаточная функция ОУ
>>Wreg=kp* (1+1/ (Ti*s) +Td*s);% передаточная функция регулятора
>>Wraz=Wreg*Wob;% передаточная функция разомкнутой системы
>> om=logspace (-3,0,100);% Задание диапазона и числа точек изменения частоты
>> bode (Wraz,om)
Рис.3
Из диаграммы Боде (рис.3) видно, что замкнутая система обладает робастностью, т.е. достаточной устойчивостью как по фазе - 29,8о , так и по уровню - 5.41 дБ. Система может оставаться работоспособной при изменении условий функционирования.
S-модель исследования процессов в замкнутой САР.
Проведем анализ замкнутой системы состоящей из объекта и регулятора, настроенного двумя методами - частотным и инженерным:
Переходной процесс в замкнутой системе, с регулятором настроенным частотным методом:
Переходной процесс в замкнутой системе, с регулятором настроенным инженерным методом:
Значения настроек | Колебательность Ψ,% | Динамический заброс s,% | Время регулирования , с | Квадратичный ИКК |
Инж. метод | 2.8 | 18.1 | 45.04 | 0.9242 |
Частотный метод | 12.3 | 0.9 | 38.65 | 0.4831 |
Величина квадратичного ИКК, произведенная инженерным методом, оказывается ниже, чем аналогичная у регулятора с настройками частотным методом. Это связано с тем, что настройки уточненным (частотным) способом удовлетворяют дополнительному требованию по величине колебательности в переходном процессе.
Расчет настроек переоборудованного цифрового регулятора:
Для построения дискретной модели ПИ-регулятора используется преобразование Тастина:
,
соответствующее интегрированию по методу трапеций.
Период квантования сигнала:
Для реализации замены регулятора используем возможности пакетов компьютерной математики. Так, в частности, листинг команд в пакете Matlab будет иметь вид:
Ti=27.158; kp=6.629; Td=5.432;
T=0.1;
W1d=c2d (tf ([Td 1],1),T,'tustin'); W2d=c2d (tf (1, [Ti 0]),T,'zoh');
Wd=kp* (W1d+W2d)
Transfer function:
59.58 z^2 - 105.6 z + 46.66
-------------------------
z^2 - 1
Sampling time: 1.36
Ti=27.158; kp=6.629; Td=5.432;
T=0.5;
W1d=c2d (tf ([Td 1],1),T,'tustin'); W2d=c2d (tf (1, [Ti 0]),T,'zoh');
Wd=kp* (W1d+W2d)
Transfer function:
150.7 z^2 - 287.9 z + 137.5
-------------------------
z^2 - 1
Sampling time: 0.5
Ti=27.158; kp=6.629; Td=5.432;
T=20;
W1d=c2d (tf ([Td 1],1),T,'tustin'); W2d=c2d (tf (1, [Ti 0]),T,'zoh');
Внимание, отключите Adblock
Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.