Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теория автоматического управления. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
201
В программе F1 используется подпрограмма
KriteriR(K,yz), отличающаяся от приведенной выше Kriteri(K,yz)
только тем, что значение критерия присваивается переменной R,
которая и возвращается оператором return.
Обращение к программе и результат расчета коэффициен-
тов:
K
18.184= K20.18=K F1 K yz, ( ):=
1
K
3
.
200=
Значение критерия
Krite riR K yz, ( ) 9.698=
, переходные про-
цессы для рассчитанных оптимальных коэффициентов регулятора даны на рис. 87, 88.
3
2
y
i
1
0
0 50 100
i Dt×
Рис. 87. Изменение выхода объекта для оптимальных
коэффициентов регулятора
6
4
u1
i
2
0
0 50 100
i Dt×
Рис. 88. Изменение управления объектом для оптимальных
коэффициентов регулятора
Задания
1. Для объекта с заданной в табл. 23 передаточной функцией, ПИД – регулятора, датчика и исполнительного механизма
с передаточными функциями
202
1sTdat
kdat
1sTim
12345
6
1ss
5
+
+
)s(Wdat+×= ,
kim
)s(Wim+×= ,
разработать программу получения временных характеристик в
замкнутой системе, приведенной на рис. 84, а также вычисления
интегральной квадратичной ошибки между заданием и текущим
выходом объекта. Построить графики временных характеристик
при произвольных коэффициентах регулятора.
2. С помощью программы определения оптимальных ко-
эффициентов регулятора по критерию интегральной квадратичной ошибки рассчитать коэффициенты и построить графики
временных характеристик.
3. Сделать вывод о направлениях изменения коэффициен-
тов, улучшающих качество регулирования.
Таблица 23
Передаточная функция
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
объекта
3s2+++
6
+
2
3,2
35
2
+
1
Kdat Tdat Kim Tim
)1s7)(1s5(
2)1s3(s12
++
1s8,0
1s2s3
++
)1s5,7)(1s15(
++
3s5,0+++
1)1s4(s2
2s2,0
)1s8)(1s6)(1s5,2(
+++
)1s3,2)(1s4,3(s8
++
0,5 1,6 8,0 0,5
0,8 2,7 1,4 2,0
2,0 2,5 2,3 0,4
0,5 1,9 2,0 1,0
0,9 2,1 24 0,2
1,0 2,5 0,8 2,8
0,7 1,7 2,9 0,4
0,5 2,4 11,0 3,2
203
Продолжение табл. 23
1 2 3 4 5 6
2s4
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
+
2
)1s2)(1ss3(
+++
2,5
)1s75,0)(1s5,0(
++
5,4s++
)1s5(s4
2
2
1ss6
++
4s2,1+++
)1s5)(1s3(
8,2
)1s51(s2,4
+
2,1
2
1s16s4
++
2s7,0+++
)1s75,2)(1s5,3(
2,1
)1s5,2(s4,1
+
7s3,1
+
2
1s31s5
++
4,3
)1s75,2)(1s24(
++
4,2
)1s15(s4,3
+
10
2
1ss3
++
2,5s2,2+++
)1s5,7)(1s5,0(
1,4
)1s5(s1,2
+
1,1 1,5 12 1,5
0,3 1,6 3,2 0,5
0,1 1,8 4,0 2,0
1,0 1,7 8,0 0,7
0,6 0,9 2,8 1,0
1,2 2,1 5,4 0,5
0,15 2,3 12,1 2,3
1,1 2,6 26 4,5
0,18 2,8 8,1 1,8
1,2 3,1 4,8 2,3
0,2 1,2 8,5 1,7
0,47 1,4 12,5 0,4
0,53 1,8 2,6 1,8
0,87 1,9 4,9 3,1
0,8 1,7 22,4 2,3
204
Окончание табл. 23
1 2 3 4 5 6
2s9,0
24
25
+
2
2
10
1s23s7
++
1ss3
++
0,34 2,6 21,3 4,1
0,53 1,8 2,6 1,8
Содержание отчета
В отчете привести:
- структурную схему замкнутой системы регулирования;
- передаточные функции элементов системы;
- вывод рекуррентных выражений для выходов элементов
системы;
- программы расчета временных процессов в системе и
критерия расчета коэффициентов регулятора;
- графики временных процессов;
- программу расчета оптимальных коэффициентов регулятора;
- графики временных процессов для оптимальных коэффи-
циентов;
- выводы о влиянии коэффициентов на качество регулиро-
вания.
Контрольные вопросы
1. Какие методы получения переходных процессов в сис-
темах вы знаете?
2. Какой порядок дифференциального уравнения для замк-
нутой системы по вашему варианту задания вы получите?
3. Какие достоинства и недостатки применяемого числен-
ного метода получения временных характеристик вы можете
привести?
4. Какие показатели качества регулирования вы знаете?
5. Какой алгоритм поиска экстремума критерия методом
покоординатного спуска?
205
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Кирьянов, Д. В. Mathcad 15/Mathcad Prime 1.0 [Текст] / Д. В.
Кирьянов. – СПб.: БХВ. - Петербург, 2012. – 432 с.
2. Макаров, Е. Г. Инженерные расчеты в среде Mat hcad [Текст] /
Е. Г. Макаров. – СПб.: Питер, 2011. – 400 с.
3. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического управле-
ния [Текст] : учеб. пособие / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. - 4-е изд.,
перераб. и доп. - СПб. : Профессия, 2007. - 747 с.
4. Ким, Д. П. Теория автоматического управления [Текст]: учеб.
и практикум для академического бакалавриата / Д. П. Ким. - М. : Издательство Юрайт, 2016. - 276 с.
5. Ким, Д. П. Теория автоматического управления [Текст] :
Т. 1.: Линейные системы / Д. П. Ким. - М. : Физматлит, 2016. - 312 с.
6. Ким, Д. П. Теория автоматического управления [Текст] :
Т.2. : Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы
/Д. П. Ким. — М. : Физматлит, 2016. - 440 с.
7. Теория автоматического управления [Текст]: учеб. /С. Е.
Душин, Н. С. Зотов, Д. Х. Имаев и др.; под ред. В. Б. Яковлева. – М.:
Высш. шк., 2009. – 568 с.
8. Гаврилов, А. Н. Теория автоматического управления техноло-
гическими объектами. Линейные системы. [ Текст] : учеб. пособие / А.
Н. Гаврилов, Ю. П. Барметов, А. А. Хвостов. - Воронеж: ВГУИТ, 2016.
– 240 с.
9. Методы классической и современной теории автоматическо-
го управления: учеб. в 5 т.: Т.2: Статистическая динамика и идентификация систем автоматического управления [Текст]; под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. -2-е изд. – М.: Изд-во МГТУ, 2004. – 640 с.
10. Вентцель, Е. С. Теория случайных процессов и ее инженер-
ные приложения [Текст]: учеб. пособие / Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. -5-е изд., стер. - М. : КНОРУС, 2013. - 448 с.
206
Учебное издание
84 1/16.
БАРМЕТОВ Юрий Павлович
БАЛАШОВА Елена Анатольевна
БИТЮКОВ Виталий Ксенофонтович
ТЕОРИЯ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Подписано в печать 17. 11.2017. Формат 60´
Усл. печ. л. 12,8. Тираж 100 экз. Заказ С – 30.
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
(ФГБОУ ВО «ВГУИТ»)
Отдел полиграфии ФГБОУ ВО «ВГУИТ»
Адрес университета и отдела полиграфии:
394036, Воронеж, пр. Революции, 19
207
ДЛЯ ЗАМЕТОК
208
ДЛЯ ЗАМЕТОК
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]