4.3 Порядок виконання роботи
Обчислити параметри налаштування стандартних ПІ- та ПІД-регуляторів, якщо передавальна функція керованого об’єкта:
а)
б)
Значення параметрів керованого об’єкта задаються викладачем.
За допомогою пакета програм ”Matlab” промоделювати одноконтурну систему регулювання.
Отримати перехідні процеси і визначити показники якості.
За допомогою пакета програм ”Matlab” промоделювати САР із регулятором Сміта (рис. 4.2).
Отримати криві перехідних процесів і визначити показники якості.
Порівняти результати дослідів п.3 і п.4. Зробити висновки.
Рисунок 4.2 – АСР із регулятором Сміта
4.4 Питання для самоконтролю
Зобразити криві розгону керованих об’єктів із чистим запізненням та перехідним запізненням.
Які регулятори доцільно використовувати, якщо інерційна частина керованого об’єкта:
а) першого порядку;
б) другого порядку.
Зобразити структурну схему регулятора Сміта.
Лабораторна робота № 5
Тема: Дослідження комбінованої АСР.
5.1 Мета, завдання і тривалість роботи:
- отримання навиків дослідження комбінованої АСР;
- тривалість роботи 2 години.
5.2 Основні теоретичні положення
Комбіновані системи регулювання використовують при автоматизації об’єктів, які знаходяться під дією контрольованих збурень, тобто в тих випадках, коли при зовнішніх збуреннях відхилення регульованої величини досягає недопустимих границь. В комбінованих системах регулювання вводиться додатковий сигнал від зовнішнього збурення через компенсатор. В більшості випадків такими зовнішніми збуреннями буває навантаження об’єкта регулювання.
Приклад комбінованої системи регулювання концентрацією розчину приведений на рис. 5.1.
В цій системі найбільш суттєвим збуренням є витрата живлення. Основна задача регулювання – стабілізація концентрації розчину за рахунок зміни витрати пари, через динамічний компенсатор (FY) поступає коректуючий імпульс по витраті живлення.
Коректуючий імпульс від компенсатора може подаватись на вхід об’єкта або на вхід регулятора.
Введення коректуючого імпульсу дозволяє знизити динамічну похибку регулювання при правильному виборі компенсатора. Структурні схеми комбінованих АСР зображені на рис. 5.2 і рис. 5.3.
Рисунок 5.1 – Комбінована схема регулювання
концентрацією розчину
Рисунок 5.2 – Вихідні структурні схеми комбінованої АСР
Рисунок 5.3 – Перетворені структурні схеми
комбінованої АСР
Основою розрахунку комбінованих систем є принцип інваріантності – відхилення вихідної координати від заданого значення повинно бути тотожно рівним нулю при будь-яких задаючих або збурюючи впливах.
Розрахунок комбінованої АСР проводиться за наступним алгоритмом:
Визначаються параметри налаштування регулятора за методом Циглера-Нікольса (л. р. №2).
Знаходиться передавальна функція компенсатора:
для схеми (рис. 5.2):
для схеми (рис. 5.3):
Визначаємо параметри компенсатора із умови інваріантності на нульовій і критичній частоті:
Будуємо АЧХ і ФЧХ ідеального компенсатора в діапазоні частот [0,
].Вибираємо за видом АЧХ і ФЧХ передавальну функцію реального компенсатора і визначаємо його параметри.