
- •Исследование системы автоматического регулирования синтезированной методом модального оптимума
- •1. Основные положения и определения
- •1.1. Синтез аср методом модального оптимума.
- •1.1.1. Передаточная функция обьекта регулирования.
- •1.2. Выбор типа регулятора и вывод формул для расчета параметров его настройки
- •1.2.1. Объект регулирования включает "n" инерционных звеньев с малыми постоянными времени.
- •1.2.2. Объект регулирования включает "n" инерционных звеньев с одной большой постоянной времени.
- •1.2.3. Объект регулирования включает "n" инерционных звеньев с двумя большими постоянными времени.
- •1.3. Влияние неточности определения параметров модели объекта на качество регулирования.
- •2. Содержание работы
- •3. Методика выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •5. Литература
- •6. Контрольные вопросы
1.2.3. Объект регулирования включает "n" инерционных звеньев с двумя большими постоянными времени.
Передаточная функция объекта регулирования:
где T1>T2>
В этом случае желательно компенсировать обе больших постоянных времени и, следовательно, целесообразно использовать ПИД-регулятор с передаточной функцией вида:
где Kp - коэффициент усиления, Ти и Тд - постоянные интегрирования и дифференцирования соответственно.
Передаточная функция разомкнутой системы с учетом условий компенсации:
приводится к виду:
Следовательно, передаточная функция замкнутого контура будет определяться уравнением (13) и третий параметр настройки ПИД-регулятора , а именно Кр должен удовлетворять соотношению (14).
Если выполняются условия (14) и (16), то передаточная функция замкнутого контура приобретает стандартный вид (9).
Замечание : следует отметить, что большую из двух постоянных времени Т1 и Т2 необходимо всегда компенсировать временем интегрирования Ти, а меньшую - временем дифференцирования Тд.
1.3. Влияние неточности определения параметров модели объекта на качество регулирования.
При решении задач синтеза системы регулирования далеко не всегда удается точно определить параметры математической модели объекта регулирования.
Эти неточности приводят к неправильной настройке регулятора, которая только при анализе переходных процессов в замкнутой системе регулирования при отработки возмущающих воздействий.
Особенно наглядно видны такие ошибки на графиках переходных процессов при отработке единичных ступенчатых задающих воздействий.
В этом случае, за эталонный переходной процесс берется график переходной характеристики соответствующей стандартной передаточной функции (9) замкнутой АСР синтезированной методом модального оптимума.
Если параметры модели объекта определены неточно, то на основании тенденций отклонения реального переходного процесса от эталонного, можно судить о том, в каком ты направлении следует искать ошибку в настройках регулятора. Таким способом, используя экспериментальные переходные характеристики реальной системы регулирования, можно скорректировать настройки регулятора в сторону оптимальных значений.
2. Содержание работы
Работа предполагает:
- исследование влияния различных типов регуляторов (И-, ПИ-, ПИД-) на качество регулирования при отработке задающих и возмущающих воздействий;
- оценку влияния неточности определения параметров модели объекта на качество переходных процессов при отработке задающих воздействий.
Структурная схема исследуемой системы приведена на рис.1.
Передаточные функции исследуемых регуляторов заданы выражениями (7), (10) и (15).
Передаточная функция объекта регулирования имеет следующий вид:
где - коэффициент усиления, Т1, Т2 и Т3 - постоянные времени объекта регулирования.
Числовые значения параметров передаточных функций объектов по вариантам приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1.
Параметры объекта |
Номера вариантов |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
2.1 |
1.2 |
1.8 |
3.1 |
2.5 |
2.9 |
T1 |
1.5 |
0.4 |
2.5 |
1.5 |
2.5 |
0.4 |
T2 |
0.6 |
2.3 |
1.5 |
1.2 |
0.9 |
1.9 |
T3 |
1.2 |
1.0 |
0.5 |
1.0 |
1.3 |
2.0 |