- •Введение
- •1 Построение модели объекта автоматизации
- •1.1 Диагностический стенд испытания тяговых двигателей
- •1.2 Динамическая модель объекта
- •1.3 Моделирование при программном управлении
- •1.4 Построение упрощенной линейной модели объекта
- •2.1 Исследование устойчивости линеаризованной системы
- •2.2 Синтез оптимального регулятора системы управления
- •2.2.1 Настройка регулятора корневым методом
- •2.2.2 Адаптивное управление
- •2.2.3 Настройка регулятора по ограничению ошибки
- •Небольшие перепады в напряжении приводят к неощутимым отклонениям тока генератора. Ток двигателя при этом идет стабильно, скорость так же не имеет отклонений. Заключение
Небольшие перепады в напряжении приводят к неощутимым отклонениям тока генератора. Ток двигателя при этом идет стабильно, скорость так же не имеет отклонений. Заключение
В ходе курсового проектирования построена модель объекта автоматизации – диагностического стенда испытаний тяговых двигателей. Проведено моделирование системы при программном управлении, когда на вход подаются программно заданные управления u1 и u2. В результате моделирования получены временные диаграммы скорости вращения вала и токов в обмотках двигателя и генератора. Установившиеся значения скорости и токов превысили номинальные значения, в связи с чем было принято решение о введении в систему регулятора.
Так как исследуемый объект многомерный и имеет два управляющих воздействия при одном выходном, то для возможности применения классических методов синтеза регуляторов был использован принцип комбинированного управления, когда одно управляющее воздействие задается в виде известной функции времени, а второе рассматривается как дополнительное. Для упрощения нелинейной модели она была линеаризована. Проведено исследование устойчивости, давшее положительный результат, определена степень устойчивости.
Произведен синтез ПИД-регулятора тремя способами – корневым методом, на основе адаптивного управления и по ограничению динамической ошибки. Для всех трех способов построены временные диаграммы управляющих напряжений u1 и u2, скорости вращения Ω и токов двигателя и генератора iд и iг, для первого и третьего способов получены параметры ПИД-регулятора, они приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Параметры ПИД-регуляторов
Метод синтеза ПИД-регулятора |
kр |
kи |
kд |
Корневой метод |
-415.5642 |
-2.2369e+003 |
-20.6113 |
Адаптивное управление |
var |
var |
var |
Ограничение динамической ошибки |
-266.9359 |
– 92,6394 |
-69.7561 |
Анализ этих данных показал, что применение адаптивного управления плохо справляется со своей задачей, по сравнению с двумя другими методами. А именно это перепады напряжения и как следствия скачки тока генератора. Такая работа двигателя может привести к повышению температуры и впоследствии к нестабильной работе. При этом для всех регуляторов наблюдается превышение номинального тока двигателя примерно на одну и ту же величину, что может быть связано с некоторой неадекватностью модели. В связи с этим выбирается регулятор, синтезированный по ограничению динамической ошибки. По сравнению с адаптивным регулятором он имеет более простую структуру, при этом заранее определена величина его динамической ошибки, что положительно отличает его от регулятора, синтезированного корневым методом.
Библиографический список
1 А.А. Лаврухин, А.Т. Когут Проектирование локальных регуляторов в автоматизированных системах управления / А. Т. Когут, А.А. Лаврухин / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2010. 37 с.
2. Когут А.Т. Синтез типовых регуляторов в системах автоматического управления / А.Т. Когут, А.А. Лаврухин / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. 41 с.
3. СТП ОмГУПС-1.2-2005 Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых документов: стандарт предприятия. Омск, 2005, 27с.