Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Бухарин отчет лаба №1.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.03.2025

Размер:

795.14 Кб

Скачать

☆

Федеральное Агентство по образованию

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Университет

Растительных Полимеров

Кафедра АТПиП

Лабораторная работа №1

“ИММИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ДИСКРЕТНОЙ ОДНОКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ”

Вариант II/5

Выполнил: студент гр.542:

Бухарин А.В.

Проверил: доцент

Селянинова Л.Н.

Санкт-Петербург

2010г.

Цель работы.

Выполнение лабораторной работы преследует следующие цели:

- изучение структуры и возможностей стандартного программного обеспечения «Автоматизированной системы имитационного моделирования» - ASIM_LIN;

- решение ряда вопросов параметрического синтеза и анализа линейных одноконтурных дискретных систем регулирования, использующих амплитудно-импульсную модуляцию сигналов.

Исходные данные:

1.Обьект регулирования:

Канал управления: «изменение расхода оборотной воды – изменение концентрации массы»

Математическая модель: ,

где T=50 [c] – постоянная времени объекта по каналу управления;

k_о = -0,03 [ ] – коэффициент передачи объекта по каналу управления;

τ = 20 [c] – запаздывание по каналу управления.

2.Датчик с преобразователем:

W_дат(p) = k_д, где k_д = 0,22

3.Регулирующий блок:

Дискретный регулятор: ,

где k₁и k₂ – настройки дискретного ПИ-регулятора.

Исполнительный механизм:

W_им(p) = k_им, где k_им = 122 [ ]

4. Регулирующий орган:

W_ро(p) = k_ро, где k_ро = 0,32 [ ]

5.Период дискретности работы системы:

T_o = 10 [c].

6.Требования к качеству управления:

1. Точность поддержания значения концентрации: Е = ±0,1[% конц.];

2. Степень колебательности: m=1,1.

3. Схема дискретной системы управления:

4. Графики области устойчивости (оу) и линии равного запаса устойчивости (лвз):

а) График области устойчивости:

б) График линии равного запаса устойчивости (m=1,1 m – степень колебательности):

Рекомендуемые параметры регулятора: К1= - 2,9013; К2= - 2,4127.

5. Графики изменения ∆g(t) и ∆y(t) при различных значениях задающего воздействия и оптимальных настроек регулятора:

Изменение задающего воздействия:

∆g(t)=a*1[t]

По заданию варианта:

a= -0,4 % конц.

Изменяя значение задающего воздействия на от заданного, получаем:

a= -0,2% конц;
a= -0,6% конц;

Графики представлены каждый на отдельном листе.

6. Оценка качества системы управления

1. Оценка точности:

Задача работы системы управления заключается в том, чтобы в любой момент времени Δy(t) = Δg(t).

Но это равенство нарушается вследствие наличия в системе статической ошибки ΔE(t).

Для нахождения конечного значения статической ошибки для канала управления используем формулу:

ΔE∞ = Δg∞ – Δy∞,

где Δg∞ – изменение задающего воздействия;

Δy∞ – новое установившееся значение.

ΔE₁∞ = 0,4 – 0,4 = 0 [% конц];

ΔE₂∞ = 0,2 – 0,2 = 0 [%конц];

ΔE₃∞ = 0,6 – 0,6 = 0 [%конц].

2. Запас устойчивости системы управления:

Запас устойчивости определяет степень удаленности системы от колебательной границы.

По каналу управления:

Перерегулирование: 100[%],

где Δy_мах – максимальное динамическое отклонение;

Δy∞ – новое установившееся состояние.

σ₁= =0,2495 или 24,95%

σ₂= =0,2495 или 24,95%

σ₃= =0,2495 или 24,95%

Затухание за период: [%],

где y₁ – первое максимальное значение;

y₃ – второе максимальное значение.

ξ₁= =0,9589 или 95,89%

ξ₁= =0,9579 или 95,79%

ξ₁= =0,8753 или 87,53%

3. Быстродействие:

По каналу управления быстродействие системы определяется по двум показателям:

А) по времени окончания переходного процесса системы

t _{пер.
пр.} =5 % от Δy∞.

Б) по времени регулирования

t _рег = {+Е ;- Е }.

Таблица 1. Качественные и количественные характеристики системы при изменении задающего воздействия и оптимальных значениях настроек регулятора: K_1опт = -4.2309; K_2опт = -3.4032;

Задание G	Установив-шееся состояние ∆Y_∞	Статичес-кая ошибка ∆Е_∞, %конц.	Время регули-рования, Т_рег, с	Время переход-ного процесса, Т_п.п, с	Пере-регули-рование σ, %	Затуха-ние за период ξ, %	Средний квадрат ошибки за время t , с
-0,4	-0,4	0	56	164	24,95	19,14	0,0147
-0,2	-0,2	0	44	164	24,95	19,13	0,0037
-0,6	-0,6	0	63	164	24,95	19,14	0,0331

Вывод.

При оптимальных настройках регулятора, а именно при K_1опт и K_2опт система имеет одинаковые значения времени переходного процесса, перерегулирования и затухания за период, критериями для выбора остаются время регулирования и значение среднего квадрата ошибки. Наименьшее значение среднего квадрата ошибки имеем при 0.5*G.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ОДНОКОНТУРНОЙ ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

( АИМ- модуляция сигналов )

26.02.10

*^******************************************************************

ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ ОБЪЕКТА ПО КАНАЛУ УПРАВЛЕНИЯ :

K * Exp(-Tau*P)

W(P) = ----------------- .

1 + T*P

ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА :

Коэффициент передачи K = -0.03

Постоянная времени T = 50.000

Запаздывание Tau = 20.000

*^******************************************************************

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ :

Коэффициент передачи датчика 0.22

Коэффициент передачи испол.устройства 122.000

Коэффициент передачи регулирующего органа 0.32

ДИСКРЕТНОСТЬ РАБОТЫ СИСТЕМЫ 10.000

*^******************************************************************

РАСЧЕТ ОБЛАСТИ УСТОЙЧИВОСТИ

( ЛИНИИ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ )

ЛИНЕЙНОЙ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ

********************************************************************

ОБЛАСТЬ УСТОЙЧИВОСТИ В ПЛОСКОСТИ К1 и К2

О П Р Е Д Е Л Я Е Т С Я СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ :

АПЕРИОДИЧЕСКАЯ ГРАНИЦА ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ НЕРАВЕНСТВА K1 < K2

КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ ГРАНИЦА ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ ТАБЛИЦЫ ЗНАЧЕНИЙ

----------------------------------------

K1 ¦ K2

----------------------------------------

-0.33958 ¦ 0.49695

-0.91767 ¦ 0.10023

-1.53675 ¦ -0.33561

-2.18842 ¦ -0.80811

-2.86372 ¦ -1.31461

-3.55321 ¦ -1.85222

-4.24706 ¦ -2.41783

-4.93517 ¦ -3.00815

-5.60721 ¦ -3.61973

-6.25280 ¦ -4.24892

-6.86157 ¦ -4.89193

-7.42328 ¦ -5.54483

-7.92792 ¦ -6.20357

-8.36583 ¦ -6.86396

-8.72779 ¦ -7.52176

-9.00514 ¦ -8.17261

-9.18986 ¦ -8.81211

-9.27467 ¦ -9.43581

----------------------------------------

********************************************************************

СТЕПЕНЬ КОЛЕБАТЕЛЬНОСТИ M = 1.1

ЛИНИЯ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ ТАБЛИЦЫ

----------------------------------------

K1 | K2

----------------------------------------

-3.90168 | -2.33141

-3.60262 | -2.75586

-2.70327 | -1.12120

-2.20907 | -1.43187

-1.05301 | -1.69216

-1.09255 | -1.90624

-1.19755 | -0.11810

-0.29021 | -0.19160

-0.31303 | -0.25036

-0.41976 | -0.29787

-0.42541 | -0.34738

-0.39077 | -0.36197

-0.30331 | -0.35453

-0.20118 | -0.31774

-0.16766 | -0.23411

-0.10602 | -0.19596

-0.08952 | -0.012541

----------------------------------------

********************************************************************

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕГУЛЯТОРА :

-------------------------------

НАСТРОЙКА - K1 = -0.4231

НАСТРОЙКА - K2 = -0.3403

-------------------------------

*~******************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПО ЗАДАЮЩЕМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое = -0.4000

********************************************************************

П И - З А К О Н РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные параметры закона :

Настройка К1 = -0.4231

Настройка К2 = -0.3403

********************************************************************

Такт Задание Рег орган Система Ср.кв.ош

0 -0,4000 1,4536 0,0000 0,1600

1 -0,4000 1,7380 0,0000 0,1600

2 -0,4000 2,0225 0,0000 0,1600

3 -0,4000 2,3070 -0,0790 0,1600

4 -0,4000 2,3042 -0,1592 0,1486

5 -0,4000 2,2410 -0,2404 0,1335

6 -0,4000 2,1175 -0,3222 0,1181

7 -0,4000 1,9334 -0,3891 0,1041

8 -0,4000 1,7457 -0,4405 0,0925

9 -0,4000 1,5668 -0,4758 0,0834

10 -0,4000 1,4098 -0,4947 0,0764

11 -0,4000 1,2872 -0,4999 0,0707

12 -0,4000 1,2008 -0,4945 0,0661

13 -0,4000 1,1494 -0,4815 0,0620

14 -0,4000 1,1293 -0,4642 0,0583

15 -0,4000 1,1342 -0,4454 0,0549

16 -0,4000 1,1570 -0,4272 0,0518

17 -0,4000 1,1910 -0,4111 0,0490

18 -0,4000 1,2299 -0,3983 0,0464

19 -0,4000 1,2686 -0,3890 0,0441

20 -0,4000 1,3036 -0,3833 0,0420

21 -0,4000 1,3323 -0,3807 0,0401

22 -0,4000 1,3536 -0,3807 0,0384

23 -0,4000 1,3674 -0,3825 0,0368

24 -0,4000 1,3743 -0,3856 0,0353

25 -0,4000 1,3754 -0,3894 0,0340

26 -0,4000 1,3722 -0,3931 0,0327

27 -0,4000 1,3660 -0,3966 0,0316

28 -0,4000 1,3583 -0,3995 0,0305

29 -0,4000 1,3501 -0,4017 0,0294

30 -0,4000 1,3425 -0,4032 0,0285

31 -0,4000 1,3359 -0,4040 0,0276

32 -0,4000 1,3308 -0,4042 0,0268

33 -0,4000 1,3273 -0,4039 0,0260

34 -0,4000 1,3253 -0,4033 0,0252

35 -0,4000 1,3246 -0,4026 0,0245

36 -0,4000 1,3249 -0,4018 0,0239

37 -0,4000 1,3259 -0,4010 0,0233

38 -0,4000 1,3274 -0,4004 0,0227

39 -0,4000 1,3291 -0,3998 0,0221

*~******************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПО ЗАДАЮЩЕМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое = -0.2000

********************************************************************

П И - З А К О Н РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные параметры закона :

Настройка К1 = -0.4231

Настройка К2 = -0.3403

********************************************************************

Такт Задание Рег орган Система Ср.кв.ош

0 -0,2000 0,7268 0,0000 0,0400

1 -0,2000 0,8690 0,0000 0,0400

2 -0,2000 1,0112 0,0000 0,0400

3 -0,2000 1,1535 -0,0395 0,0400

4 -0,2000 1,1521 -0,0796 0,0372

5 -0,2000 1,1205 -0,1202 0,0334

6 -0,2000 1,0587 -0,1611 0,0295

7 -0,2000 0,9667 -0,1946 0,0260

8 -0,2000 0,8728 -0,2202 0,0231

9 -0,2000 0,7834 -0,2379 0,0209

10 -0,2000 0,7049 -0,2473 0,0191

11 -0,2000 0,6436 -0,2500 0,0177

12 -0,2000 0,6004 -0,2473 0,0165

13 -0,2000 0,5747 -0,2408 0,0155

14 -0,2000 0,5647 -0,2321 0,0146

15 -0,2000 0,5671 -0,2227 0,0137

16 -0,2000 0,5785 -0,2136 0,0130

17 -0,2000 0,5955 -0,2056 0,0122

18 -0,2000 0,6149 -0,1991 0,0116

19 -0,2000 0,6343 -0,1945 0,0110

20 -0,2000 0,6518 -0,1916 0,0105

21 -0,2000 0,6661 -0,1903 0,0100

22 -0,2000 0,6768 -0,1903 0,0096

23 -0,2000 0,6837 -0,1913 0,0092

24 -0,2000 0,6872 -0,1928 0,0088

25 -0,2000 0,6877 -0,1947 0,0085

26 -0,2000 0,6861 -0,1966 0,0082

27 -0,2000 0,6830 -0,1983 0,0079

28 -0,2000 0,6791 -0,1998 0,0076

29 -0,2000 0,6751 -0,2009 0,0074

30 -0,2000 0,6712 -0,2016 0,0071

31 -0,2000 0,6680 -0,2020 0,0069

32 -0,2000 0,6654 -0,2021 0,0067

33 -0,2000 0,6637 -0,2019 0,0065

34 -0,2000 0,6626 -0,2017 0,0063

35 -0,2000 0,6623 -0,2013 0,0061

36 -0,2000 0,6624 -0,2009 0,0060

37 -0,2000 0,6630 -0,2005 0,0058

38 -0,2000 0,6637 -0,2002 0,0057

39 -0,2000 0,6646 -0,1999 0,0055

*~******************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПО ЗАДАЮЩЕМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое = -0.6000

********************************************************************

П И - З А К О Н РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные параметры закона :

Настройка К1 = -0.4231

Настройка К2 = -0.3403

********************************************************************

Такт Задание Рег орган Система Ср.кв.ош

0 -0,6000 2,1804 0,0000 0,3600

1 -0,6000 2,6070 0,0000 0,3600

2 -0,6000 3,0337 0,0000 0,3600

3 -0,6000 3,4604 -0,1186 0,3600

4 -0,6000 3,4562 -0,2388 0,3344

5 -0,6000 3,3615 -0,3605 0,3004

6 -0,6000 3,1762 -0,4834 0,2657

7 -0,6000 2,9001 -0,5837 0,2341

8 -0,6000 2,6185 -0,6607 0,2082

9 -0,6000 2,3503 -0,7137 0,1877

10 -0,6000 2,1147 -0,7420 0,1718

11 -0,6000 1,9308 -0,7499 0,1592

12 -0,6000 1,8012 -0,7418 0,1487

13 -0,6000 1,7241 -0,7223 0,1395

14 -0,6000 1,6940 -0,6964 0,1312

15 -0,6000 1,7012 -0,6681 0,1236

16 -0,6000 1,7355 -0,6407 0,1166

17 -0,6000 1,7864 -0,6167 0,1102

18 -0,6000 1,8448 -0,5974 0,1044

19 -0,6000 1,9029 -0,5835 0,0992

20 -0,6000 1,9553 -0,5749 0,0945

21 -0,6000 1,9984 -0,5710 0,0902

22 -0,6000 2,0304 -0,5710 0,0863

23 -0,6000 2,0511 -0,5738 0,0828

24 -0,6000 2,0615 -0,5785 0,0795

25 -0,6000 2,0631 -0,5840 0,0764

26 -0,6000 2,0583 -0,5897 0,0736

27 -0,6000 2,0490 -0,5949 0,0710

28 -0,6000 2,0374 -0,5993 0,0685

29 -0,6000 2,0252 -0,6026 0,0663

30 -0,6000 2,0137 -0,6048 0,0641

31 -0,6000 2,0039 -0,6059 0,0621

32 -0,6000 1,9963 -0,6062 0,0602

33 -0,6000 1,9910 -0,6058 0,0585

34 -0,6000 1,9879 -0,6050 0,0568

35 -0,6000 1,9869 -0,6039 0,0552

36 -0,6000 1,9873 -0,6027 0,0537

37 -0,6000 1,9889 -0,6015 0,0523

38 -0,6000 1,9912 -0,6006 0,0510

39 -0,6000 1,9937 -0,5998 0,0497

*~******************************************************************

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.04.202545.64 Mб0Биненко В.И., Храмов Г.Н., Яковлев В.В. Чрезвыч...doc
#
19.09.2019478.72 Кб8блок 3.doc
#
22.03.2016179.2 Кб30Бордман И. Архаическая скульптура Греции.doc
#
22.03.201662.98 Кб36бриф на рекламные и PR-услуги.doc
#
01.03.2025872.45 Кб0Буйлин.doc
#
01.03.2025795.14 Кб0Бухарин отчет лаба №1.doc
#
22.09.2019380.42 Кб23БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ И АУДИТ РАСЧЕТ.doc
#
15.09.201984.99 Кб7Бухучет билеты шпоры.doc
#
01.05.2025525.74 Кб0бухучет МОЯ.rtf
#
22.03.201623.99 Mб369Был город-фронт, была блокада... - 1984.pdf
#
25.11.2018148.53 Кб15В данной курсовой работе будет рассмотрена проб....docx

Лабораторная работа №1

Цель работы.

Исходные данные:

3. Схема дискретной системы управления:

4. Графики области устойчивости (оу) и линии равного запаса устойчивости (лвз):

5. Графики изменения ∆g(t) и ∆y(t) при различных значениях задающего воздействия и оптимальных настроек регулятора:

6. Оценка качества системы управления