Моделирование системы с учетом запаздывания
В реально существующей
системе регулирования объект регулирования
имеет запаздывание. Для оценки влияния
чистого запаздывания на устойчивость
введено понятие критического запаздывания.
Для определения критического времени
запаздывания воспользуемся формулой
,
где d – запас устойчивости
системы по фазе.
Возьмем значение запаса устойчивости по фазе из ранее приведенного графика (Рис. 10), и рассчитаем критическое время запаздывания:
Модель системы с запаздыванием приведена далее (Рис. 27):
Рисунок 27 – Модель системы регулирования с запаздыванием
Действительно, подставляя это значение в блок Transport Delay (добавленное звено запаздывания), видно, что замкнутая система находится на границе устойчивости (Рис. 28):
Рисунок 28 – Реакции системы с запаздыванием на ступенчатое воздействие
Следовательно, критическое время запаздывания рассчитано верно.
Заключение
В данном курсовом проекте был рассмотрен анализ системы автоматического регулирования расхода газа.
В результате анализа в системе с выбранным пи-регулятором были достигнуты необходимые показатели качества – запас по амплитуде больше 20 дБ, запас по фазе больше 60°, перерегулирование менее 5%, малое время регулирования, нулевое значение установившейся ошибки.
Также было проведено исследование влияния вариаций значений параметров объекта управления на качественные показатели системы. Мы выяснили что система остаётся устойчивой, показатели качества остаются в заданных нормах.
Было проведено исследование влияния возмущающих воздействий на показатели качества в системе, которое показало, что данная система астатична к постоянным возмущениям.
Кроме того, в систему был введён нелинейный элемент с зонами нечувствительности и насыщения. В результате показатели качества системы заметно ухудшились, но важно то, что она была по прежнему устойчивой. При этом следует учитывать, что наличие других факторов, не учитываемых в данном курсовом проекте, может привести к большему ухудшению показателей качества.
В заключение, в исследуемою систему было введено звено с запаздыванием и рассчитано критическое время запаздывания.
В ходе этих исследований мы попытались приблизить нашу систему к реальной и показали, что она при этом приближении сохраняет свою устойчивость.
Список литературы
Теория автоматического управления: Учебник для студентов вузов // С.Е. Душин, Н.С. Зотов, Д.Х. Имаев и др. / Под ред. В.Б. Яковлева. М.: Высш. школа, 2003. 576 с.
А.А. Алексеев, Д.Х. Имаев, Н.Н. Кузьмин, В.Б. Яковлев “Теория управления”: Учебн. / СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1999.
Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов: учебник для вузов. 2-е изд./ Сергиенко А. Б. – СПб.: Питер, 2006. – 751 с.:ил.
Укргазкомплект – системы газоснабжения и водоснабжения [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — [Украина]: ООО "Промышленно-технологическая компания "Укргазкомплект". Режим доступа:http://www.ukrgazkom.com.ua/main/p_ua/aid_22 , свободный.
ДКС – диафрагма камерная [Электронный ресурс] — Электрон. дан. —СПб.: OOO “Кипарис”, 2007. Режим доступа:http://kiparis-spb.ru/catalogue/item/358/ , свободный.
Датчики давления, разрежения и разности давлений микропроцессорные «Сигнал-И», «Сигнал-И-Ех» [Электронный ресурс] — Электрон, дан. —[Саранск]: ОАО«Саранский приборостроительный завод». Режим доступа:http://www.saranskpribor.ru/prompribor/pribor2/signal-i.php , свободный.
MICROL – Средства автоматизации технологических процессов [Электронный ресурс] — Электрон. дан. —[Ивано-Франковск]: "МИКРОЛ", 2006 Режим доступа:http://www.microl.com.ua/mik12.htm , свободный.
Серводвигатели. Сервомоторы немецкого производства Danaher Motion – поставки серводвигателей. Продажа сервомоторов. [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — СПб.: НПФ Электропривод . — Режим доступа:http://dmotor.ru/servomotor.htm , свободный.
ПромАрм – Заслонка дроссельная газовая в комплекте с электроприводом БГ 1.08.00-01 DN80 [Электронный ресурс] — Электрон. дан. —[Пенза]: "ПромАрм", 2007— . — Режим доступа:http://oldpromarm.ruprom.ru/modules/newcatalog/?valve_id=315457&menu=16&gr=5 , свободный.