
- •Федеральное агентство по образованию
- •Часть 2. Расчёт сау с пи-регулятором для объекта, не обладающего запаздыванием по каналу регулирования……………………………………...45
- •Исходные данные
- •Часть 1. Расчёт системы автоматического управления
- •1.1. Канал регулирования
- •1.2. Первый канал возмущения
- •1.3. Второй канал возмущения
- •1.4. Третий канал возмущения
- •2.1. Построение расширенных частотных характеристик объекта по каналу регулирования
- •3.1. Построение афх разомкнутой системы
- •3.2. Определение по афх разомкнутой системы запасы устойчивости
- •3.3. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу
- •3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по первому
- •3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по второму
- •3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по третьему
- •Часть 2 и остальное по заданию…
3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по первому
каналу возмущения (численным методом)
Воспользуемся формулой, которая позволяет найти переходный процесс через вещественную частотную характеристику системы:
(1.48)
Передаточная
функция замкнутой системы по каналу
возмущения 1:
.
Производим замену:
p=j
Вещественная часть имеет вид:
(1.49)
Где Re в1(ω), Im в1(ω), Re рс(ω), Im рс(ω) считаются по формулам (1.14), (1.15), (1.42), (1.43) соответственно.
Таблица 1.32 - Расчетные данные
t |
6 |
39 |
72 |
105 |
138 |
171 |
204 |
237 |
270 |
303 |
hв1(t) |
0 |
0,26 |
0,039 |
-0,17 |
-0,16 |
-0,021 |
0,067 |
0,042 |
-0,023 |
-0,048 |
t |
336 |
369 |
402 |
435 |
468 |
501 |
534 |
567 |
∞ |
hв1(t) |
-0,023 |
0,009 |
0,016 |
0,0022 |
-0,01 |
-0,009 |
-0,001 |
0,004 |
0 |
Рис. 1.34 Переходный процесс в замкнутой системе по
первому каналу возмущения
По графику
переходного процесса (рис. 1.34) определяют
прямые показатели качества. Переходный
процесс в замкнутой системе по каналу
возмущение - выход имеет колебательный
характер со степенью колебательности
m=0,221,
с запаздыванием
=6,
величина перерегулирования которого
равна σ =
72,2% и
коэффициент затухания которого равен
ψ = 0,71.
После окончания переходного процесса
выходная величина выходит на установившееся
значение Хуст=0.
Квадратичный интегральный показатель
качества J2
равен
3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по второму
каналу возмущения (численным методом)
Воспользуемся формулой (1.48), которая позволяет найти переходный процесс через вещественную частотную характеристику системы.
.
Передаточная функция замкнутой системы по каналу возмущения 2:
.
Аналогично пункту 3.4 этапа 3 части 1, получаем, что вещественная часть имеет вид:
(1.50)
Где Re в2(ω), Im в2(ω), Re рс(ω), Im рс(ω) считаются по формулам (1.21), (1.22), (1.42), (1.43) соответственно.
Таблица 1.33 - Расчетные данные
t |
5 |
38 |
71 |
104 |
137 |
170 |
203 |
236 |
269 |
hв2(t) |
0 |
0,187 |
0,105 |
-0,09 |
-0,15 |
-0,07 |
0,027 |
0,044 |
0,009 |
t |
302 |
335 |
368 |
401 |
434 |
467 |
500 |
533 |
∞ |
hв2(t) |
-0,035 |
-0,03 |
-0,0036 |
0,011 |
0,0065 |
-0,005 |
-0,009 |
-0,0045 |
0 |
По графику
переходного процесса (рис. 1.35) определяют
прямые показатели качества. Переходный
процесс в замкнутой системе по каналу
возмущение - выход имеет колебательный
характер со степенью колебательности
m=0,221,
с запаздыванием
=5,
величина перерегулирования которого
равна σ = 74%
и коэффициент затухания которого равен
ψ = 0,75.
После окончания переходного процесса
выходная величина выходит на установившееся
значение Хуст=0.
Квадратичный интегральный показатель
качества J2
равен
Рис. 1.35 Переходный процесс в замкнутой системе по
второму каналу возмущения
3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по третьему
каналу возмущения (численным методом)
Воспользуемся формулой (1.48), которая позволяет найти переходный процесс через вещественную частотную характеристику системы.
.
Передаточная функция замкнутой системы по каналу возмущения 3:
.
Аналогично пункту 3.4 этапа 3 части 1, получаем, что вещественная часть имеет вид:
(1.51)
Где Re в3(ω), Im в3(ω), Re рс(ω), Im рс(ω) считаются по формулам (1.26), (1.27), (1.42), (1.43) соответственно.
Таблица 1.34 - Расчетные данные
t |
0 |
40 |
80 |
120 |
160 |
200 |
240 |
280 |
320 |
hв3(t) |
0 |
3,054 |
6,804 |
5,94 |
2,841 |
1,531 |
1,98 |
2,086 |
1,27 |
t |
360 |
400 |
440 |
480 |
520 |
560 |
600 |
640 |
∞ |
hв3(t) |
0,555 |
0,455 |
0,561 |
0,45 |
0,219 |
0,111 |
0,13 |
0,135 |
0 |
Рис. 1.36 Переходный процесс в замкнутой системе по
третьему каналу возмущения
По графику переходного процесса (рис. 1.36) определяют прямые показатели качества. Переходный процесс в замкнутой системе по каналу возмущение - выход имеет колебательный характер со степенью колебательности m=0,221. После окончания переходного процесса выходная величина выходит на установившееся значение Хуст=0. Квадратичный интегральный показатель качества J2 равен
Далее