Расчет и исследование динамики автоматической системы регулирования

Структурная схема автоматической системы регулирования. Построение амплитудно-фазовой характеристики объекта по каналам регулирующего и возмущающего воздействия. Определение эффективной полосы пропускания частот и оптимальных настроек ПИД–регулятора.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.08.2013
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

17

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра АТПП

Курсовая работа по теории автоматического управления по теме:

«Расчет и исследование динамики автоматической системы регулирования»

Казань 2012

Содержание

Исходные данные

1. Структурная схема системы

2. Определение параметров ПФ по каналу регулирования

3. Построение АФХ по каналу регулирующего воздействия

4. Настройки регуляторов

5. Настройки всех регуляторов

6. Переходные процессы

7. Анализ качества переходных процессов

8. Определение эффективной полосы пропускания частот АСР

9. Оценка точности аппроксимации

10. Определение оптимальных настроек П, И, Пи и ПИД - регуляторов

Вывод

Исходные данные:

Канал регулирующего воздействия (изменение задания регулятору на 50С) - кривая разгона объекта.

Таблица 1

t, мин

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

120

120,1

120,3

120,6

121,1

121,5

122,2

123,4

123,9

124,5

124,8

125

125,2

125,3

125,3

Канал возмущающего воздействия (изменение расхода продукта на 20 % хода регулирующего органа) - передаточная функция объекта в виде апериодического звена 1-го порядка Т=2,6 мин. , K=0,7

Содержание

1. Описание АСР: функциональная и структурная схема системы, передаточные функции системы по каналам регулирования и возмущения.

2. Определение параметров передаточной функции объекта по каналу регулирования путем обработки экспериментальной переходной функции. Проверка адекватности полученной моделей.

3. Построение АФХ объекта по каналам регулирующего и возмущающего воздействия.

4. Построение в полости параметров настройки ПИ-регулятора границы области устойчивости и границы области заданного запаса устойчивости по критерию m=0,221.

5. Определение оптимальных настроек П. И. ПИ- и ПИД- регуляторов.

6. Построение графиков переходных процессов АСР с различными типовыми законами регулирования:

· При ступенчатом воздействии по каналу регулирования;

· При ступенчатом воздействии по каналу возмущения;

7. Анализ качества переходных процессов в системе с разными законами регулирования.

8. Определения эффективной полосы пропускания частот АСР.

1. Структурная схема системы

- передаточная функция по каналу регулирования

- передаточная функция по каналу возмущения

2. Определение параметров ПФ по каналу регулирования

Построение математической модели линейной системы по экспериментальной переходной функции производится в следующем порядке:

На основании формы переходной функции и в зависимости от физических свойств исследуемой системы устанавливается вид передаточной функции модели График кривой разгона объекта по исходным значениям на рис. А;

Определяются значения коэффициентов передаточной функции из условия наилучшего приближения модели и объекта;

Производится оценка точности аппроксимации:

Рассмотрим метод площадей:

Рассмотрим функцию h(t), которая получена из экспериментальной переходной функции объекта путем исключения чистого запаздывания и нормировки. Пусть h(0)=h'(0)=0.

При аппроксимации функции h(t) на практике обычно задаются следующими структурами передаточной ф. модели:

(1.1)

(1.2)

(1.3)

Выражение:

обратное передаточной функции можно разложить в ряд по степеням p:

(1.4)

Очевидно, что для модели 1.1: a1=S1; a2=S2; a3=S3;

для модели 1.2: a1=S1; a2=S2; a3=S3;

для модели 1.3: коэффициенты b1 , a1 , … ,bi , ai где i=1,2,3 связаны с коэффициентами Si разложения 1.4 системой уравнений:

a1=b1+S1 ;

a3=b1S2+S3 ;

(1.5)

a2=b1S1+S2 ;

0=b1S3+S4 ;

Для определения Si воспользуемся связью между S и некоторыми функциями от (1-h). Величину L(1-h) можно представить так:

Отсюда:

или

(1.6)

Разложим функцию e-pt в ряд по степеням pt:

(1.7)

Подставив этот ряд в уравнение (1.6), получим с учетом формулы (1.4) выражение:

Из выражения (1.8) следует, что коэффициенты Si связаны с переходной функцией h(t) соотношением:

Моментом i-го порядка функции 1-h(t) называется несобственный интеграл вида:

тогда:

S1 = M0 ;

S2 = S1 М0 - M1 = S12 - M1;

S3 = S2 М0 - S1 M1 + (1/2)* M2 ;

S4 = S3 М0 - S2 M1 + (1/2)*S1 M2 - (1/6)*M3 ;

Определив по графику h(t) значения Mi методом численного интегрирования и вычислив из соотношений величины “площадей” Si , определяют значения коэффициентов передаточной функции.

Выбор вида передаточной функции модели производится из следующих соображений, если коэффициенты S1 , S2 , S3 положительны, то в зависимости от вида функции h(t) задаются моделью (1.1) или (1.2), если хоть один из коэффициентов S1 , S2 , S3 отрицателен, задаются моделью (1.3).

В соответствии с выше изложенной методикой определим коэффициенты передаточной функции по программе 1 (KP1.BAS - далее KP1), выбрав шаг дискретизации t=0,5 и произведя нормировку в соответствии с формулой:

получим следующие табличные значения (см. таблицу2 приложения А)

Путем ввода последних (t , h(t) и t) в программу TAU, определим коэффициенты передаточной функции:

a1=3,18; a2=4,21; a3=3,8

В соответствии с этим выбираем передаточную функцию вида (1.1) или:

Заключительным этапом построения математической модели объекта является оценка точности аппроксимации. Обычно принимают, что модель адекватна объекту, если разность между ординатами нормированных переходных функций модели и объекта не превышает 0,050,08. Расчет переходной функции модели, имеющей выше приведенную передаточную функцию производят путем численного интегрирования на ЭВМ, описывающей ее системой дифференциальных уравнений по программе. Результат расчета переходной функции модели на ЭВМ и сравнение ее с эксперименталной показали, что максимальное расхождение между ними составило 0,070. Что лежит в допустимых пределах 0,08.

Расчетная переходная функция модели Графики кривых разгона объекта и модели на рис. Б (см. таблицу3 Приложения А)

3. Построение АФХ по каналу регулирующего воздействия

Далее определяем :

M()=|W(j)| и arg W(j)= (для m=0)

и

M()=|W(m, j)| и arg W(m, j)= (для m=0,221)

По программе 4 путем варьирования частоты получаем ряд значений модуля и фазы для степеней колебательности m=0 и m=0,221 по которым собственно и строятся АФХ (годографы).

При m=0,221 получаем расширенную АФХ

При m=0 - обычную Графики АФХ см. на рис. В

4. Настройки регуляторов

Рассматриваемый метод базируется на критерии устойчивости Найквиста, который можно интерпретировать как критерий запаса устойчивости по расположению корней характеристического уравнения, если ввести понятие расширенной амплитудно-фазовой характеристики.

Расширенная амплитудно-фазовая характеристика является частным случаем передаточной функции. Для нее оператор p=-mj, где - круговая частота; m - степень колебательности (постоянная величина для данной расширенной амплитудно-фазовой характеристики, которая является критерием запаса устойчивости по расположению корней характеристического уравнения замкнутой системы).

Подобно тому, как обычная АФХ есть отображение на плоскости передаточной функции мнимой оси плоскости комплексного переменного p , расширенная АФХ есть отображение лучей, исходящих из начала координат, в левой полуплоскости под углом arctg m по отношению к положительной и отрицательной полуосям. Эта характеристика может быть получена из передаточной функции подстановкой p=-mj или определена графоаналитическим методом по обычной АФХ.

Собственно расчет оптимальных настроек регуляторов методом расширенных АФХ:

Амплитудно-фазовый критерий устойчивости как критерий запаса устойчивости по РАФХ можно сформулировать: “Если расширенная АФХ устойчивой или нейтральной разомкнутой системы Wpo(m, j) при изменении от 0 до проходит через точку с координатами (-1; j0) не охватывая ее на более высоких частотах, то корни характеристического уравнения замкнутой системы будут расположены в левой полуплоскости на лучах -mj и внутри сектора, ограниченного этими лучами”.

Аналитически это условие записывают в виде:

Wpo(m, j)= W0(m, j)Wp(m, j) = -1; (2.1)

Имея в качестве исходных данных математическую модель объекта, из условия (2.1) можно найти параметры регулятора, обеспечивающего работу системы с заданным запасом устойчивости m=mзад. П-, И-, ПИ-закон регулирования.

Пусть

Wpo(m, j)= W0(m, j) Wp(m, j) (2.2)

где

W0(m, j)=U+jV (2.3)

-амплитудно-фазовая характеристика объекта по каналу регулирующего воздействия.

-амплитудно-фазовая характеристика ПИ-регулятора. Подставляя (2.2), (2.3), (2.4) в выражение (2.1), получим:

или

из уравнения (2.6) получим систему двух уравнений с тремя неизвестными , Kp , Kp /Ти :

(2.7)

Решая систему (2.7) относительно неизвестных (Kp/Ти) и Kp будем иметь:

АФХ объекта удобно представить в следующей форме:

(2.10)

где А0(m,) - РАФХ объекта

F0(m,) - РАЧХ объекта

Из сравнения выражений (2.3) и (2.10) следует, что:

U=A0(m,) cos F0(m,) (2.11)

V= - A0(m,) sin F0(m,)

Подставляя эти выражения в формулы (2.8) и (2.9) получим окончательно:

(2.12)

В плоскости параметров настройки ПИ-регулятора (в плоскости с координатами Kp/Ти , Kp) выражения (2.11) и (2.12) описывают параметрическую кривую, которая вместе с прямой (Kp/Ти)=0 ограничивает область заданного запаса устойчивости. Эта область является отображением на плоскости параметров настройки Kp/Ти, Kp сектора в плоскости комплексного переменного p , ограниченного лучами, исходящими из начала координат в левой полуплоскости под углом arctg m. Изменение частоты , а следовательно, и изменение положения точки на кривой, описываемой уравнениями (2.11) и (2.12), соответствует перемещению пары комплексно сопряженных корней характеристического уравнения по лучам p=- m j.

Настройки лежащие вне области, ограниченной кривой (2.11), (2.12) и прямой (Kp/Ти)=0, соответствуют корням характеристического уравнения вне сектора, ограниченного лучами p=- m j , И- и П-регуляторы являются частыми случаями ПИ-регулятора. Настройки их лежат соответственно на оси Kp=0 и (Kp/Ти)=0.

Для И-регулятора из выражения (2.12) следует, что:

С учетом этого получим:

где * - частота, для которой выполняется условие:

Для П-регулятора из выражения (2.11) следует, что:

Sin F0(m,)=0, т.е.

F0 (m,)=

С учетом этого из (2.12) получим:

где ** - частота, для которой выполняется условие:

F(m,**)= (2.16)

ПИД-регулятор

Для определения параметров настройки ПИД регулятора из условия (2.1), получим формулы следующего вида:

Пространство параметров настройки регуляторов при этом трехмерное. Задаваясь различными значениями параметра KpTпр строят в плоскости Kp, Kp/Ти кривые равной степени колебательности. Определив оптимальные настройки (Kp/Ти)0 и (Kp)0 для каждого значения KpTпр, выбирают лучшую из них.

Оптимальные настроечные параметры регуляторов находятся из условия минимума интегрального квадратичного критерия качества:

Согласно которому определяется р=1,20, соответствующая т. А на кривой m=mзад. П- и И-регуляторы являются частными случаями ПИ-регулятора. Настройку П-регулятора определяют при S0=0, а настройку И-регулятора - при S1=0 на кривой m=mзад.

Оптимальная настройка ПИД регулятора, соответствующая min критерию качества имеет вид:

Для определения настроек ПИД-регулятора, рассчитываем настройку S2 регулятора из условий:

где

- время изодрома;

- время предварения;

Далее подставив в ту же программу значения S2 строим зависимость S0(S1) и определяем настройки ПИД-регулятора, аналогично тому как мы это делали для ПИ-регулятора.

5. Настройки всех регуляторов:

S0

S1

S2

П

-

1,044

-

И

0,1

-

-

ПИ

0,4856

0,64

-

ПИД

0,4856

0,64

-

6. Переходные процессы

автоматический регулятор возмущающий канал

Системы автоматического регулирования (САР), работающие с замкнутой цепью воздействия в общем виде могут рассматриваться, состоящими из двух взаимно воздействующих частей - объекта регулирования и автоматического регулятора.

Предположим, что при отсутствии изменения возмущений и изменения управляющих воздействий или спустя некоторое время после прекращения их действия, на время выведшего систему из равновесия, система автоматического регулирования находится в состоянии равновесия, т.е. регулируемый параметр объекта регулирования, имеет в пределах допустимой точности не меняющееся со временем заданное значение. При появлении какого-либо возмущения или изменении управляющего воздействия система регулирования приходит в движение. При этом так называемая устойчивая система при установившихся значениях управляющих и возмущающих воздействий, спустя некоторое время, вновь приходит к установившемуся состоянию равновесия, а неустойчивая система, придя в движение, не приходит к установившемуся состоянию равновесия, а отклонение ее от состояния равновесия будет либо все время увеличиваться, либо непрерывно изменяться в форме постоянных незатухающих колебаний.

Условие устойчивости системы состоит в том, что абсолютная величина отклонения регулируемого параметра от заданного значения по истечении достаточно большого времени должна стать меньше наперед заданного значения.

Процесс перехода системы от одного состояния равновесия в другое состояние равновесия называется переходным процессом.

При этом качество переходного процесса в устойчивой системе при прочих равных условиях будет тем выше, чем быстрее протекает переходный процесс и чем меньше за время его протекания изменяющиеся значения регулируемого параметра отклоняются от тех их постоянных значений, которые соответствуют новому установившемуся состоянию равновесия.

При рассмотрении характера переходных процессов обычно пользуются безразмерными значениями анализируемых величин. Для этого текущие абсолютные отклонения величин относят к каким-либо постоянным их значениям, характерным для данной системы. Обычно это бывают либо номинальные, либо максимальные значения.

Передаточная функция системы по каналу регулирования:

Wp(p) - зависит от выбранного регулятора

W0(p) - передаточная функция объекта по каналу регулирования

- - передаточная функция объекта по каналу возмущения.

(В данном случае =0)

Передаточная функция системы:

Отсюда переходная функция:

где Wp(p)- передаточная функция регулятора;

Для П-регулятора Wp(p)=Kp=S1;

Для И-регулятора Wp(p)==

Для ПИ-регулятора Wp(p)=

Для ПИД-регулятора Wp(p)=

где KpTд = S2 - настройка дифференциального регулятора.

Передаточная функция системы по каналу возмущения:

Передаточная функция системы в этом случае:

Здесь - передаточная функция объекта по каналу возмущения:

Переходная функция в этом случае:

Для табуляции значений h(t) и t переходных процессов по каналу регулирования и возмущения используется программа (KP5.BAS - далее KP5).

Исходными данными для этой программы являются:

расчетный коэффициент передачи ;

a1, a2, a3 - коэффициенты передаточной функции;

K2 - коэффициент передачи передаточной ф-ции объекта по каналу возм.;

a4=T;

S0, S1, S2 - настройки соответствующих регуляторов;

V1 - задающее воздействие;

f3 - возмущающее воздействие;

n=5 - число уравнений;

h - шаг интегрирования;

7. Анализ качества переходных процессов

Переходный процесс в системе является ее реакцией на внешнее воздействие, которое в общем случае может быть сложной функцией времени. чаще всего прямые оценки качества получают по кривой переходной характеристики h(t), т.е. при воздействии единичной ступенчатой функции:

и нулевых начальных условиях.

К прямым оценкам качества относят:

1. Время регулирования. tp - минимальное время, по истечении которого регулируемая величина будет оставаться близкой к установившемуся значению с заданной точностью:

или

,

где обычно =0,05hуст или оговаривается дополнительно.

2. Перерегулирование - максимальное отклонение переходной характеристики от установившегося значения выходной величины, выраженное в относительных единицах или процентах:

Обычно =1030, но может и выходить за указанные пределы, это зависит от конкретной системы.

3. Коэффициент затухания

8. Определение эффективной полосы пропускания частот АСР

Оценка ошибок от помех, обусловленных широкополосными воздействиями;

Эквивалентная полоса шумов.

ри широкополосном спектре помехи, при котором в пределах пропускания системы Sf()=Sf(0), ошибка от помех с определенным приближением вычисляется по формуле:

где ш - полоса шумов или эффективная полоса пропускания системы.

Полоса шумов аналитически определяется выражением:

,

т.е. равна умноженному на табличного интеграла I, полиномы числителя и знаменателя подинтегрального выражения которого совпадают с соответствующими полиномами передаточной функции замкнутой системы.

Для приближенных расчетов можно полагать ш=(1,52,5)с,

где с - частота среза разомкнутой системы.

9. Оценка точности аппроксимации

0,5

0

0

1

2,84E-02

0,01886

1,5

9,32E-02

0,0566

2

0,19180252

0,1132

2,5

0,31513393

0,207

3

0,45110872

0,28

3,5

0,58751875

0,415

4

0,71391511

0,64

4,5

0,82268829

0,73

5

0,90944236

0,849

5,5

0,97282972

0,905

6

1,0140288

0,943

6,5

1,03603394

0,981

7

1,04290073

1

7,5

1,03905454

1

10. Определение оптимальных настроек П, И, Пи и ПИД - регуляторов

S1

S0

0,35

-0,29152

0,391848

0,4

-9,48E-02

0,460369

0,45

0,100305

5,13E-01

0,5

0,29028

5,40E-01

0,55

0,471743

0,534622

0,6

0,641271

4,86E-01

0,65

0,795445

3,83E-01

0,7

0,930847

2,15E-01

0,75

1,044057

-2,94E-02

0,8

1,131656

-3,63E-01

И. Регулятор

X

Y задающее

Y возмущающее

1

0

4,349113

2

3,30E-02

7,347169

3

0,1934491

9,333885

4

0,5054611

10,48543

5

0,9331802

10,93594

6

1,415128

10,83012

7

1,894459

10,32545

8

2,334374

9,572683

9

2,719646

8,696527

10

3,050324

7,786538

11

3,333742

6,898623

12

3,578471

6,062836

13

3,791316

5,292644

14

3,976732

4,592496

15

4,137522

3,962606

16

4,27578

3,401269

17

4,393553

2,905665

18

4,493082

2,472019

19

4,576753

2,095692

20

4,646908

1,771392

21

4,705687

1,493508

22

4,75493

1,256448

23

4,796175

1,054918

24

4,830687

0,8840854

25

4,859517

0,739649

26

4,883554

0,6178274

27

4,903554

0,515322

28

4,92017

0,4292621

29

4,933958

0,3571579

30

4,94539

0,2968557

Переходный процесс Пи- регулятора

X

Y задающего

Y возмущающего

1

0

4,349113

2

0,7704006

7,11971

3

2,463751

7,888384

4

4,631433

6,573533

5

6,533017

3,743204

6

7,52118

0,4768074

7

7,335575

-2,057234

8

6,195825

-3,066173

9

4,6781

-2,419999

10

3,450343

-0,6462064

11

2,991657

1,343945

12

3,414955

2,661439

13

4,457149

2,798135

14

5,62514

1,79453

15

6,422361

0,1657162

16

6,554486

-1,360561

17

6,031336

-2,167349

18

5,133022

-1,993913

19

4,267604

-1,009437

20

3,789751

0,2985563

21

3,859215

1,35673

22

4,393773

1,751328

23

5,126863

1,383651

24

5,735848

0,4800471

25

5,98095

-0,533499

26

5,796334

-1,227101

27

5,300349

-1,345179

28

4,728577

-0,8951697

29

4,324935

-0,1187523

30

4,239964

0,6309967

31

4,477679

1,046534

32

4,908227

0,9886108

33

5,334674

0,5274314

34

5,581024

-0,1068492

35

5,562968

-0,6349573

36

5,313807

-0,8488184

37

4,959182

-0,690671

38

4,656085

-0,262277

39

4,524859

0,2327581

40

4,602993

0,5831528

41

4,837714

0,658098

42

5,116633

0,4535029

43

5,320059

8,13E-02

44

5,37122

-0,2881614

45

5,263829

-0,5023376

46

5,057797

-0,4877998

47

4,847986

-0,2729056

48

4,721552

3,39E-02

49

4,722649

0,2966819

50

4,838364

0,4110872

51

5,009634

0,3442717

52

5,160187

0,1415768

53

5,229772

-9,99E-02

54

5,197514

-0,276431

55

5,086707

-0,3213906

56

4,950859

-0,2290162

57

4,848609

-0,0509347

58

4,818971

0,1308181

59

4,86711

0,2407026

60

4,965516

0,2402862

61

5,068573

0,1405173

Переходный процесс ПИД регулятора

X

Y задающего

Y возмущающего

1

0

4,349113

2

0,6734653

7,024732

3

2,379392

7,72965

4

4,810363

6,314457

5

7,215374

3,199516

6

8,768274

-0,6131395

7

8,928185

-3,853976

8

7,662589

-5,446317

9

5,461852

-4,906422

10

3,151584

-2,520576

11

1,581433

0,7676364

12

1,310609

3,713206

13

2,407508

5,231468

14

4,435191

4,792041

15

6,623867

2,60037

16

8,162377

-0,4957541

17

8,498301

-3,33415

18

7,535702

-4,874442

19

5,659922

-4,579124

20

3,584229

-2,600229

21

2,07907

0,29274

22

1,686498

3,011016

23

2,525506

4,555636

24

4,25795

4,383892

25

6,223923

2,598938

26

7,692689

-0,1032825

27

8,13392

-2,704559

28

7,408698

-4,247565

29

5,811672

-4,187632

30

3,952288

-2,584112

31

2,522626

-6,45E-02

32

2,040154

2,420469

33

2,660872

3,954695

34

4,130154

3,994277

35

5,886223

2,559324

36

7,274549

0,2134839

37

7,791472

-2,156629

38

7,266525

-3,67604

39

5,917575

-3,803949

40

4,261433

-2,525484

41

2,916239

-0,3449801

42

2,371057

1,912153

43

2,80844

3,411405

44

4,044203

3,617257

45

5,603888

2,483802

46

6,904553

0,4603176

47

7,472356

-1,685994

48

7,114839

-3,160437

49

5,985392

-3,434645

50

4,518635

-2,435332

51

3,263537

-0,5607554

52

2,678229

1,477162

53

2,963092

2,922772

54

3,992821

3,2565

55

5,370214

2,381048

56

6,579031

0,6474826

57

7,177215

-1,284695

58

6,95826

-2,698029

59

6,021924

-3,083145

60

4,730316

-2,321844

61

3,568202

-0,72162

62

2,961317

1,107665

63

3,120665

2,485808

64

3,969659

2,914845

65

5,179061

2,258536

66

6,294311

0,7842233

67

6,906144

-0,945172

68

6,800528

-2,285695

69

6,033091

-2,751814

70

4,902338

-2,191874

71

3,833879

-0,8362854

72

3,220457

0,7963504

73

3,277815

2,097266

74

3,96921

2,594216

75

5,024838

2,122532

76

6,046785

0,8787326

77

6,658802

-0,6603712

78

6,644618

-1,920095

79

6,024009

-2,442174

80

5,040025

-2,05113

81

4,064129

-0,9124389

82

3,456173

0,5364325

83

3,431906

1,753744

84

3,986724

2,295769

85

4,902485

1,978219

86

5,832953

0,9382157

87

6,434506

-0,4237708

88

6,492851

-1,59778

89

5,999079

-2,155048

90

5,148183

-1,904305

91

4,262381

-0,9568262

92

3,669284

0,321651

93

3,580908

1,451767

94

4,018134

2,02003

95

4,807447

1,829839

96

5,649466

0,9689778

97

6,232319

-0,229376

98

6,346991

-1,315272

99

5,962051

-1,8907

100

5,23112

-1,755222

101

4,431898

-0,975332

102

3,860831

0,1462757

103

3,723304

1,187867

104

4,059987

1,767022

105

4,735651

1,680813

106

5,493148

0,9765001

107

6,051114

-0,0717173

108

6,208329

-1,069129

109

5,916101

-1,648938

110

5,292681

-1,606933

111

4,575761

-0,9730545

112

4,032008

5,09E-03

113

3,858009

0,9586432

114

4,109369

1,53637

115

4,683474

1,533861

116

5,361021

0,9655192

117

5,889638

5,42E-02

118

6,077762

-0,8560029

119

5,863894

-1,429225

120

5,336275

-1,461844

121

4,696848

-0,9543849

Переходный процесс П- регулятора

X

Y задающего

Y возмущающего

1

0

4,34911

2

0,99391

6,97684

3

2,46525

7,56195

4

3,53401

6,71277

5

3,67325

5,59565

6

3,01874

5,18182

7

2,17083

5,71874

8

1,72574

6,74588

9

1,89685

7,54997

10

2,45519

7,68563

11

2,96565

7,21622

12

3,10906

6,57647

13

2,86561

6,22111

14

2,46881

6,329

15

2,205

6,74303

16

2,21823

7,13832

17

2,44539

7,26528

18

2,69777

7,09607

19

2,80756

6,79907

20

2,73204

6,59166

21

2,55645

6,59038

22

2,41381

6,75571

23

2,38966

6,94832

24

2,47622

7,03869

25

2,59583

6,98875

26

2,66481

6,85843

27

2,64862

6,7477

28

2,5745

6,72417

29

2,50169

6,78586

30

2,4769

6,87617

31

2,50667

6,93122

32

2,56104

6,92243

33

2,60007

6,86807

34

2,60161

6,81219

35

2,57206

6,79115

36

2,5366

6,81166

37

2,51928

6,85229

38

2,52771

6,88288

39

2,55136

6,88565

40

2,57198

6,86431

41

2,57686

6,83738

42

2,56596

6,82333

43

2,54941

6,82869

44

2,53901

6,84618

45

2,54026

6,86212

46

2,55005

6,86653

47

2,56039

6,85884

48

2,56449

6,8464

49

2,56094

6,83816

50

2,55354

6,83862

51

2,54782

6,84577

52

2,54714

6,85367

53

2,55095

6,85708

54

2,5559

6,85469

55

2,55858

6,84917

56

2,5577

6,84472

57

2,55453

6,84398

58

2,55157

6,84671

59

2,55069

6,85046

60

2,55204

6,85261

61

2,55431

6,85209

Вывод

Выбираем Пи- регулятор, так как при данном регулировании получаем узад=5, увозм=0, с наименьшим временем регулирования, наименьшей частотой и амплитудой колебаний. При П- и И-регулировании узад=5 и у возм=0 не достигаются.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение кривой переходного процесса модели, идентификация объекта регулирования и определения его динамических параметров. Частотные характеристики объекта. Расчет настроек регулятора графоаналитическим методом, критерии оптимальности процесса.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.08.2015

  • Функциональная схема, принцип действия и характеристики автоматической системы регулирования температуры. Статические характеристики нелинейной системы. Анализ устойчивости, моделирование и оптимизация линеаризованной системы с помощью программы Matlab.

    курсовая работа [3,1 M], добавлен 14.03.2011

  • Исследование передаточной функции разомкнутой системы в виде произведения элементарных звеньев. Построение схемы переменных состояния замкнутой системы автоматического управления. Расчет логарифмической амплитудно-частотной характеристики данной системы.

    контрольная работа [547,4 K], добавлен 03.12.2012

  • Разработка базы данных хранения значений технологических параметров с системой управления, графическое отображение значений технологических параметров. Синтез цифровой комбинированной системы регулирования. Расчет оптимальных настроек регулятора.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.10.2012

  • Структурная схема объекта управления (ОУ). Граничные условия, критерий качества вида. Вид возмущающего воздействия. Аналитическое выражение оптимального программного управляющего воздействия u*(t), переводящее ОУ из начального состояния в конечное.

    практическая работа [419,8 K], добавлен 21.11.2008

  • Анализ основных этапов решения задачи синтеза регуляторов в классе линейных стационарных систем. Нахождение оптимальных настроек регулятора и передаточной функции замкнутой системы. Изучение состава и структуры системы автоматизированного управления.

    контрольная работа [3,0 M], добавлен 11.05.2012

  • Математическое описание элементов автоматической системы моделирования. Определение передаточной функции объекта по переходной характеристике методом площадей. Вычисление статических характеристик случайного процесса по заданной реакции, расчет дисперсии.

    курсовая работа [337,2 K], добавлен 10.02.2012

  • Разработка систем управления процессом выпаривания; технологические параметры автоматической стабилизации: контроля, сигнализации и защиты, построение АСУ. Расчет динамических характеристик объекта регулирования, выбор комплекса технических средств.

    курсовая работа [34,1 K], добавлен 08.10.2011

  • Структурная схема автоматической системы управления промышленным роботом. Весоизмерительная ячейка SIWAREX R серии ВВ, ее технические характеристики. Система технического зрения FZM1-350-ECT. Микроконтроллер Simantic. Модульная станция ввода-вывода.

    курсовая работа [135,2 K], добавлен 18.01.2016

  • Теория автоматического управления. Передаточная функция системы по ее структурной схеме. Структурная схема и передаточная функция непрерывной САР. Устойчивость системы. Исследование переходного процесса. Расчет и построение частотных характеристик.

    курсовая работа [732,4 K], добавлен 14.03.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.