
- •1. Призначення і принцип дії елементів системи автоматичного регулювання. Аналіувати роботу системи при зміні задаючої та збурюючої величини. Функціональна схема системи.
- •2. Передаточні функції елементів системи
- •3. Структурна схема досліджуваної системи. Розрахунок передаточних функції замкнутої системи за каналами задаючої і збурюючої дії та запис відповідних їм рівняння динаміки і статики.
- •4. Аналіз стійкості заданої системи та визначення критичного значення коефіцієнта передачі регулятора, при якому система знаходиться на межі області стійкості.
- •5. Побудува годографа амплітудно-фазової характеристики розімкнутої системи і визначення запасу стійкості системи за амплітудою і фазою.
- •6. Розрахунок та побудува перехідної характеристики cистеми автоматичного регулювання за каналом задаючої дії при нульових початкових умовах.
- •7. Результати перехідної характеристики за каналом задаючої дії перевірені шляхом моделювання процесів за допомогою комп’ютерної програми siam або sіmulink
- •8. Оцінка якості регулювання
- •9. Шляхом моделювання процесів на еом побудувати перехідну характеристику системи за каналом збурюючої дії.
- •10.Розрахунок інтегрально квадратичної оцінку системи. За допомогою оцінки знаходдимо оптимальний коефіцієнт підсилення регулятора.
- •11.Провести коригування отриманої системи, використовуючи логарифмічні частотні характеристики за одним з обраних параметрів та зменшити час регулювання. Зробити висновок по роботі.
- •Висновок
7. Результати перехідної характеристики за каналом задаючої дії перевірені шляхом моделювання процесів за допомогою комп’ютерної програми siam або sіmulink
Для моделювання перехідного процесу по каналу регулюваня завантажуємо комп’ютерну програму Matlab, пакет Simulink. Будуємо блок-схему моделювання перехідних процесів для системи регулювання температури в печі.
Рис.7.1. Структурна схема по каналу регулювання
В результаті моделювання перехідних процесів отримаємо таблицю:
t |
h1(t) |
0 |
0,004282 |
0,2 |
1,105301 |
0,4 |
1,816187 |
0,6 |
1,387805 |
0,8 |
0,492262 |
1 |
0,338218 |
1,2 |
1,056444 |
1,4 |
1,631323 |
1,6 |
1,328863 |
3 |
0,579588 |
3,4 |
1,374 |
4 |
0,666136 |
4,4 |
1,286557 |
4,8 |
0,853532 |
5 |
0,735458 |
6 |
0,790821 |
7 |
0,834912 |
8 |
0,869932 |
9 |
0,897675 |
10 |
0,919596 |
0 |
0,004282 |
0,2 |
1,105301 |
0,4 |
1,816187 |
0,6 |
1,387805 |
0,8 |
0,492262 |
Табл.7.1
і графік перехідного процесу системи.
Рис 7.2.Перехідна характеристика за каналом регулювання
Висновок: графік перехідної характеристики, отриманий за допомогою програми MatLAB та графік перехідної характеристики, отриманий за даними розрахунків з допомогою системи Microsoft Excel співпадають,отже розрахунки проведено вірно.
8. Оцінка якості регулювання
Якість регулювання оцінюють за допомогою прямих показників якості, котрі визначаються за побудованою перехідною характеристикою досліджуваної системи.
Рис. 8.1 перехідна характеристика побудована за допомогою Exel.
tр =12,21 с - час регулювання;
tпу=1,2 с - час першого досягнення рівня усталеного режиму;
tм=2,21 с - час першого максимуму;
δуст - усталена похибка; уст=1 – ()=1 – 1=0,05
hmax= 1,5- максимальне значення регульованої величини;
=
1
- усталене значення вихідної регульованої
величини;
- перерегулювання;
T0 = 5,15 c - період коливань.
A1 =0,5, A2 = 0,19.
-
коливальність.
Кількість коливань на протязі часу регулювання: N=3.
Висновок:
Знайдені показники якості нас задовольняють, але для покращення якості системи бажано зменшити час регулювання tр з 12,21 до 12с, крім того зменшити перерегулювання до 33% і усунути усталену похибку.
9. Шляхом моделювання процесів на еом побудувати перехідну характеристику системи за каналом збурюючої дії.
Для моделювання перехідного процесу за каналом збурення створимо модель в Matlab:
Рис.9.1 Структурна схема системи за каналом збурення
Провівши моделювання процесу за каналом збурення отримали слідуючу перехідну характеристику.
Рис 9.2 Перехідна характеристика системи за каналом збурюючої дії
Висновок: шляхом моделювання процесів на ЕОМ ми побудували перехідну характеристику системи за каналом збурюючої дії, яка знаходиться у від’ємній півплощині що характеризує від’ємний (негативний) вплив збурюючого сигналу на систему. Тому на виході системи отримується сигнал менший ідеального.