Лабораторная работа № 2 Проектирование регулятора для линейной системы Вариант 8

1. Описание системы

Исследуется система управления судном по курсу, структурная схема которой показана на рисунке.

Движение судна описывается линейной математической моделью в виде передаточной функции

, где рад/сек, Тs=17.4 сек.

Привод моделируется как интегрирующее звено

, сек,

охваченное единичной отрицательной обратной связью. Модель измерительного устройства представляет собой апериодическое звено с передаточной функцией

, сек,

2. Исследование разомкнутой системы

   • Передаточная функции рулевого устройства

.

• Передаточная функция последовательного соединения объекта с приводом

.

• Переходная характеристика этой модели:

График стремится к наклонной прямой, потому что в системе P(s) содержится последовательно подключённый интегратор. Наклон асимптоты равен 3.5°

• ЛАФЧХ разомкнутой системы

• Система с регулятором устойчива, запасы устойчивости: по амплитуде – 12 дБ, по фазе ­– 37.5градусов.

• Максимальный коэффициент усиления разомкнутой системы равен 275. Это объясняется тем, что MATLAB не может работать с неконечными значениями, получаемыми из-за наличия интегратора в системе.

Исследование системы с пропорциональным (П-) регулятором

• Переходная функция замкнутой системы при

• Время переходного процесса сек, перерегулирование .

• Для обеспечения перерегулирования не более 10% требуется уменьшить коэффициент усиления регулятора до значения

• Переходная функция скорректированной замкнутой системы при

• Время переходного процесса сек,

• Запасы устойчивости: по амплитуде 18.6 дБ, по фазе 57.7 градуса.