1. Исходные данные

Объект управления в данной курсовой работе задан кривой отклика (рисунок 1).

Все исходные данные выбранной системы представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные системы

Параметр	U0	U1	Х0	Х1	t0	t1	t2
Значение	0,16	0,31	1,8	1,9	2	5	14

Таким образом, настройки регулятора должны обеспечивать перерегулирование σ не хуже, чем десять процентов, а время регулирования t_р не больше десяти секунд.

Структурная схема контура регулирования (рисунок 2):

Коэффициент передачи объекта (в безразмерной форме) рассчитывается по формуле 1.1:

	(1.1)

Постоянная времени запаздывания определяется по формуле1.2:

	(1.2)

Постоянная времени объекта определяется по формуле 1.3:

	(1.3)

Передаточная функция объекта определяется по формуле 1.4:

	(1.4)

2. Определение настроек регуляторов

1. Метод Зиглера-Никольса и Коэна-Куна

Существуют различные методы определения настроек регуляторов. Например, настройки можно определить методами Зиглера-Никольса и Коэна-Куна, которые относятся к эмпирическим и имеют ряд условий применения:

• объект должен относиться к ряду устойчивых;

• настройки рассчитываются согласно таблице 2;

• оптимальность настроек зависит от отношения /T_0.

Таблица 2  Формулы настроек для методов Зиглера-Никольса и Коэна-Куна

Закон	k	Tи	Tд
Метод Зиглера-Никольса
П		–	–
ПИ			–
ПИД
Метод Коэна-Куна
П		–	–
ПИ			–
ПИД

Передаточные функции непрерывных регуляторов представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Передаточные функции непрерывных регуляторов:

Тип регулятора	Передаточная функция, W(p)
1	2
П
И
Д (идеальный)
Д (реальный)
ПИ
ПД
ИД
ПИД

Формулы для расчета настроек подбирались при определенной скорости затухания переходных процессов, равной четырем, поэтому настройки для некоторых объектов могут быть далеки от оптимальных, особенно временные настройки.

Если объект задан кривой отклика, тогда, алгоритм расчета настроек регуляторов будет включать следующие шаги:

• выбор формы передаточной функции объекта;

• выбор метода определения параметров объекта;

• выбор типа регулятора;

• расчет настроек регулятора;

• проверка настроек расчетом прямых (косвенных) показателей качества и сравнения с допустимыми значениями.

Выбор типа регулятора для конкретного объекта выполняется с учетом свойств объекта. Одной из рекомендаций является вычисление отношения τ₀/T₀.