ТАУ_2

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Кафедра «Автоматизация и робототехника»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине “Теория автоматического управления”

«Выбор регулятора в системе автоматического регулирования расхода с использованием программы CLASSIC 3.0.1»

Вариант 2 (блок 2)

Проверила:

___________ Тоцкая И.В.

Выполнила:

ст. гр. БМТ-419

____________ Мускина О.А.

Омск 2012

1. Цель работы и используемые средства

Целью данной работы является моделирование переходного процесса системы автоматического регулирования уровня, синтезированной в программе CLASSIC, в среде MATLAB с использованием пакета Simulink, проверка совпадения с результатами предыдущего исследования.

Для этого используется ЭВМ и программа MATLAB 6.5.

2. Исходные данные

Исходными данными для этой работы является математическая модель системы регулирования уровня, полученная в предыдущем исследовании (см. задание 1) в виде структурной схемы, изображенной на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема системы.

3 Описание работы в MATLAB.

3.1 Ввод структуры модели

Для ввода математической модели, изображенное на рисунке 2, нам необходимо ввести передаточные функции всех звеньев системы, для этого используется блок, находящийся в библиотеке Simulink→Continuous и имеющий название Transfer Fcn (Transfer function – передаточная функция). Таких блоков необходимо перетащить в окно модели четыре штуки, что соответствует количеству основных элементов системы (объект регулирования, исполнительный механизм, измерительный преобразователь и регулятор).

Затем вводим непосредственно передаточные функции всех звеньев. Для этого каждый блок имеет окно параметров (Block Parameters), которое вызывается двойным нажатием левой кнопки мыши на блоке.

Рисунок 2. Модель системы регулирования расхода, представленная в программе MATLAB.

2. Моделирование переходного процесса в системе

Для того чтобы получить график переходного процесса, необходимо запустить процесс моделирования. Для этого выбираем в верхнем меню пункт Simulation→Start. Чтобы увидеть график переходного процесса, два раза нажимаем левой кнопкой мыши на иконку блока Scope. График переходного процесса представлен на рисунке 3.

В окне Scope есть возможность масштабирования графика с помощью кнопок: Zoom (изменение масштаба), Zoom X-axis (изменение масштаба по оси Х) и AutoScale (Авто масштаб). Эти же функции доступны во всплывающем меню, вызываемом правой кнопкой мыши.

График апериодический, статическая ошибка равна нулю, время переходного процесса t_пп=293 с.

Рисунок 3. Переходный процесс в системе.

Заключение

В работе производилось моделирование синтезированной системы регулирования уровня в среде MATLAB с использованием пакета Simulink, получение переходного процесса в системе и сравнение результатов с результатами предыдущего исследования (задание 1) для проверки настроек выбранного регулятора.

В работе производилась проверка настроек ПИ-регулятора в системе автоматического регулирования расхода.

В исследовании проверялись следующие параметры ПИ-регулятора:

- коэффициент усиления интегрального канала регулятора

k_и = 0,00007

- коэффициент усиления пропорционального канала регулятора k_п = 0,001274

В результате моделирования системы в среде MATLAB был получен плавный сходящийся апериодический переходный процесс в системе с отсутствием перерегулирования и статической ошибки. Время переходного процесса в системе составило t_пп=293 с. В предыдущем исследовании был получен аналогичный процесс, время которого составило t_пп=293,0468с.

Таким образом, можем заключить, что результаты исследования системы регулирования уровня при помощи различных средств совпадают с незначительными отклонениями.

На основании изложенного можем принять выбранный тип регулятора и указанные настройки как рекомендуемые для использования.

4