Пример окончательной настройки
Система без маховика
Фиксируем . Увеличиваем масштаб графика и определяем период автоколебаний .
Рассчитываем значения регуляторов , и
Пример окончательной настройки
Цель задания
Приобрести навыки настройки одноконтурной замкнутой системы с П и ПИД регуляторами.
Исследовать зависимость качества переходных процессов в замкнутой системе от параметров и настроек системы.
Результатом работы должны быть:
- таблица с полученными расчётным или экспериментальным путем настройками регуляторов;
- скриншоты переходных процессов реакции системы с П и ПИД регуляторами (с маховиком и без него) на скачок задания;
- качественный анализ полученных переходных процессов
- скриншоты переходных процессов реакции системы с П и ПИД регуляторами (с маховиком и без него) на скачок нагрузки.
План работы
Для системы без маховика рассчитайте и настройте П-регулятор. Проверьте систему на наброс задания. Оцените качество переходных процессов.
Для системы с маховиком рассчитайте и настройте П-регулятор. Проверьте систему на наброс задания. Оцените качество переходных процессов.
Для системы без маховика проведите поочередную настройку ПИД регулятора. Проверьте систему на наброс задания. Оцените качество переходных процессов.
Для системы с маховиком проведите настройку ПИД регулятора методом Циглера-Николса. Проверьте систему на наброс задания и нагрузки. Оцените качество переходных процессов.
Выполнение лабораторной работы
Для выполнения лабораторной работы необходимо выбрать в меню строку “Исследование динамических характеристик одноконтурной САУ угловым положением ротора ДПТ”, в правом нижнем углу открывшейся лицевой панели представлены подробные инструкции по выполнению.
Данные, необходимые для проведения лабораторной работы:
– активное сопротивление якорной цепи (получено в лабораторной работе 9.1.1);
- коэффициент электромеханического преобразования (получен в лабораторной работе 9.1.2);
– максимальное
напряжение задания (
В);
– максимальное выходное напряжение преобразователя ( В);
- коэффициент усиления преобразователя (примем );
– полнаямеханическая постоянная времени системы без маховика (получена в лабораторной работе 2.1);
– полнаямеханическая постоянная времени системы с маховиком (получена в лабораторной работе 2.1);
- транспортное запаздывание системы (получена в лабораторной работе 2.1);
- электрическая постоянная времени системы, берется из таблицы данных микродвигателей, приведенной в лабораторной работе 2.1;
Чтобы начать работу, нажмите кнопку “Старт”.
НАСТРОЙКА ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ С ПРОПОРЦИОНАЛЬНо-дифференциальнЫМ РЕГУЛЯТОРОМ
Введите в поля
и
значения, полученные по формулам (3).
Убедитесь также, что
и
(Ирег).
Убедитесь, что маховик не установлен на вал двигателя, и в случае наличия снимите, ослабив винт на его торце.
Задайте значение управляющего периодического сигнала - меандр с размахом40 и частотой 0.1Гц. Для этого в окне "Выбор задания":
щелкните по радио-кнопке “waveform”
в поле"тип сигнала" выберите "Square"
в поле "частота" введите 0.1
в поля "амплитуда" и "смещение" введите 20.
Нажмите "Продолжить". Щелчком по кнопке К1 активизируйте управление МД1. Начнется отработка системой периодического скачкообразного сигнала задания.
Дождитесь стабильного циклического повторения картинки переходного процесса и нажмите кнопку "Пауза".
Пользуясь методикой, описанной в разделе “Пример” главы 8.6Запуск программы и проведение лабораторных работ, определите время переходного процесса и перерегулирование.
Установите маховик на вал двигателя, зафиксировав его винтом на торце. По формулам (3) рассчитайте новые значения и , введите их в соответствующиеполя, и проделайте пп.3-6.
НАСТРОЙКА ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ С ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ
Проведите поочередную настройку регуляторов. Для этого установите начальные значения: ;
(Прег);
(Ирег), и
(Дрег).Выполните пп. 3-4. Не останавливая процесс, постепенно увеличивайте
.
Для этого вводите все новые значения
в поле
и нажимайте на клавиатуре "Ввод"
(рекомендуемый шаг 0.05). Увеличивайте
до тех пор, пока не начнутся устойчивые
автоколебания, и запишите значение
граничного коэффициента
.
Введите значение
в
поле
.Не останавливая процесс, и не меняя , введите начальное значение
,
и постепенно уменьшайте его. Для этого
вводите все новые значения в поле
и нажимайте на клавиатуре "Ввод"
(рекомендуемый шаг 0,001). Уменьшайте
до тех пор, пока не начнутся устойчивые
автоколебания, и запишите значение
граничного коэффициента
.
Введите значение
в поле
.Не останавливая процесс, и не меняя и , введите начальное значение
,
после чего постепенно увеличивайте
его. Для этого вводите все новые значения
в поле
и нажимайте на клавиатуре "Ввод"
(рекомендуемый шаг 0,001). Увеличивайте
до тех пор, пока не начнутся устойчивые
автоколебания, и запишите значение
граничного коэффициента Тдu. Введите
значение
в поле
.
Настройка окончена.Нажмите кнопку "Пауза". Пользуясь методикой, описанной в разделе “Пример” главы 8.6Запуск программы и проведение лабораторных работ, определите время переходного процесса и перерегулирование.
Настройка регуляторов методом Циглера - Николса
Установите
.
Остальные коэффициенты:
(Прег);
(Ирег) и
(Дрег).Выполните пп.3-4.
Не останавливая процесс, постепенно увеличивайте . Для этого вводите все новые значения в поле , и нажимайте на клавиатуре "Ввод" (рекомендуемый шаг 0.1). Увеличивайте
до тех пор, пока не начнутся устойчивые
автоколебания.Нажмите кнопку "Пауза", и по графику переходного процесса определите период автоколебаний
.Нажмите кнопку "Продолжить", щелчком по кнопке К1 активизируйте управление МД1, и начните постепенно уменьшать до тех пор, пока колебания не станут затухающими.
Нажмите кнопку "Пауза", и запишите значение граничного коэффициента
.Используя полученные
и
,
в соответствии сТабл.2по формулам (6)
рассчитайте коэффициенты регуляторов
и введите их в соответствующие поля.Проделайте пп.4-6. Оцените параметры переходного процесса.
Снимите маховик с вала двигателя. Повторите пп.8-20
Нажмите "Сброс".
Для выхода из данной лабораторной работы нажмите "Выход".