Определение передаточной функции регулируемого объекта
Определение передаточной функции регулируемого объекта по его кривой разгона с использованием диаграммы Ольденбурга-Сарториуса. Расчет параметров настройки регулятора методом расширенных частотных характеристик, обеспечивающих устойчивость системы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.01.2015 |
| Размер файла | 1,1 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/
tимп= 50секунд; xвх. имп = 15% х.р.о.; at = 15 секунд; aи = 1,0 град.; m = 0,37; ПИ-регулятор
Таблица 1
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
5 |
10 |
12 |
14 |
15 |
14 |
12 |
10 |
6 |
3 |
1 |
0 |
t = · at; и= ·аи, тогда:
Таблица 2
|
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
105 |
120 |
135 |
150 |
165 |
180 |
195 |
210 |
225 |
240 |
|
|
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
5 |
10 |
12 |
14 |
15 |
14 |
12 |
10 |
6 |
3 |
1 |
0 |
Рис. 1
; ; ; ; ,
где -- площадь импульсной характеристики; -- площадь входного импульса; -- максимальное значение импульсной характеристики; -- абсцисса точки, при которой равны площади криволинейных трапеций образованных импульсной характеристикой и ограниченных прямыми: , и , соответственно. -- транспортное запаздывание;-- постоянная времени объекта;
-- коэффициент усиления объекта;-- степень самовыравнивания; -- скорость разгона; -- полное запаздывание объекта.
Таблица 3
|
Динамические параметры объекта |
k |
T |
ф |
|
|
Найденные по импульсной характеристике |
2,1 |
105 |
55 |
Таблица 4
|
ti |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
240 |
|
|
0 |
1 |
11 |
14 |
5 |
0 |
||
|
h(t)i |
0 |
1 |
12 |
26 |
31 |
31 |
Рис. 2
T и ф определяем по графику: T=105, ф= 55.
Таблица 5
|
Динамические параметры объекта |
k |
T |
ф |
|
|
Найденные по импульсной характеристике |
2.1 |
105 |
50 |
|
|
Найденные по временной характеристике (кривой разгона) |
2 |
105 |
55 |
Определение передаточной функции регулируемого объекта по его кривой разгона с использованием диаграммы Ольденбурга-Сарториуса.
По переходной характеристики определяем необходимые параметры:
T и ф определяем по графику: Tа=110 с , Tс=85 с , ф=55 с.
Отсюда определим:
Рис. 3
Из диаграммы Ольденбурга-Сарториуса определяем:
Постоянные времени
Значит
Идентифицированная модель динамики:
Определение передаточной функции регулируемого объекта другим методом
Из характеристики регулируемого объекта находим:
Рис. 4
По величине находим:
Тогда искомая передаточная функция будет выглядеть:
Определение по кривой разгона «методом площадей» передаточной функции регулируемого объекта , при помощи программы simou.exe
где:
Тогда искомая передаточная функция будет выглядеть:
Представление динамической модели объекта соединением типовых динамических звеньев, смоделировать объект на базе имитационного моделирования (Simulink), получить кривые разгона и сравнить их с рассчитанной.
1. Передаточная функция полученная по импульсной характеристике (желтая)
2. Передаточная функция полученная по кривой разгона (фиолетовая)
3. Передаточная функция полученная методом площадей при помощи программы simou.exe (голубая)
4. Передаточная функция полученная при помощи метода Ольденбурга - Сорториуса. (красная)
5. Передаточная функция полученная другим методом (зеленая)
передаточный регулятор частотный
Рис. 5
Рис. 6 Комплексная частотная характеристика (годограф Найквиста)
Рис. 6 Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика (диаграмма Боде)
Рис. 7
Для заданного регулятора заданным методом рассчитать оптимальные значения параметров настройки, обеспечивающих заданный запас устойчивости системы. Расчет параметров ведется по расширенным частотным характеристикам.
Передаточная функция объекта управления имеет вид:
Рассчитаем оптимальные настроечные параметры методом расширенных частотных характеристик для m=0,37
Для этого в выражение передаточной функции подставим :
Рис. 8
Таблица 6
|
Значение настройки регулятора С0 |
Значение настройки регулятора С1 |
Интегральный критерий 6I2 |
|
|
0.0075 |
0.5 |
34515 |
|
|
0.007 |
0.575 |
31448 |
|
|
0.0065 |
0.6 |
30869 |
|
|
0.006 |
0.615 |
30949 |
Рис. 9
C1=0.6
C0=0.0065
Рис. 10 Схема полученной системы регулирования
Рис. 11
Составим структурную схему системы регулирования (при найденных оптимальных настройках регулятора). Получим передаточную функцию замкнутой системы относительно внешнего возмущающего воздействия. В качестве передаточной функции объекта относительно возмущающего воздействия возьмем передаточную функцию .
Wрег(р)=
-- передаточная функция замкнутой системы по каналу возмущающего воздействия.
Рис. 12
Рис. 13
Построим КЧХ замкнутой системы
Оценим качество переходного процесса
1. Время регулирования tр=1000 с;
2. Перерегулирование ;
3. Время первого максимума: tmax=250 с;
Рис. 14
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Анализ альтернативного метода расширенных частотных характеристик. Реализация программы в среде MatLab, с целью расчета по передаточной функции объекта управления, параметрам качества переходного процесса замкнутой САР параметров настройки регулятора.
лабораторная работа [656,9 K], добавлен 05.11.2016Математическая модель объекта управления. Построение временных и частотных характеристик. Анализ устойчивости системы управления по критериям Гурвица и Найквиста. Получение передаточной функции регулируемого объекта. Коррекция системы управления.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.12.2013Описание передаточной функции, параметров объекта управления. Определение Z-передаточной функции замкнутой системы по управляющему воздействию и по ошибке. Расчет логарифмических псеводочастотных характеристик. Анализ точности отработки типовых сигналов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.01.2015Определение передаточной функции автоматической системы регулирования. Исследование системы на устойчивость с помощью критерия Михайлова. Построение кривой переходного процесса при единичном ступенчатом входном воздействии методом частотных характеристик.
контрольная работа [885,0 K], добавлен 20.12.2011Способы аппроксимации кривой разгона апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием. Оптимальные настройки регулятора (метод Копеловича). Нахождение передаточной функции замкнутой системы. Моделирование АСР с использованием программы 20-sim.
контрольная работа [418,7 K], добавлен 11.05.2012Исследование линейной системы автоматического управления: определение передаточной функции, построение частотных характеристик, произведение проверки на устойчивость по критерию Гурвица, моделирование переходных процессов, расчет параметров качества.
курсовая работа [538,7 K], добавлен 18.04.2010Определение передаточной функции объекта апериодического звена второго порядка. Получение его временных и логарифмических амплитудно-фазовых частотных характеристик. Расчет объекта колебательного звена. Изучение показателей качества переходного процесса.
курсовая работа [875,4 K], добавлен 03.06.2015Идентификация объекта методом последовательного логарифмирования, методом моментов и наименьших квадратов. Идентификация в среде Matlab. Расчет параметров настроек типовых регуляторов для детерминированных типовых сигналов, оптимального регулятора.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 22.11.2012Определение динамических характеристик объекта. Определение и построение частотных и временных характеристик. Расчет оптимальных параметров настройки ПИ-регулятора. Проверка устойчивости по критерию Гурвица. Построение переходного процесса и его качество.
курсовая работа [354,7 K], добавлен 05.04.2014Технические характеристики расчета параметров силовой части. Формирование желаемой передаточной функции для контура тока. Определение разомкнутой передаточной функции контура. Определение частоты квантования входного сигнала регулятора контура положения.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.08.2013
