Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовая работа / Курсовой по ТАУ(оригинал).doc
Скачиваний:
66
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
3.36 Mб
Скачать
  • Рассчитаем и построим афх, ачх, фчх объекта регулирования:

Разложим передаточную функцию на простые дроби без учета запаздывания:

Получим систему уравнений:

Решаем данную систему:

Избавимся от комплексного числа в знаменателях дроби, помножив числитель и знаменатель на комплексно сопряженные числа:

Приведем дроби к общему знаменателю, преобразуем, разделим действительную и мнимые части:

Запишем выражение для АЧХ, ФЧХ и АФХ:

АФХ: ;

АЧХ: запаздывание не учитывается, т.к. оно не влияет на вид АЧХ, т.к. для звена запаздывания АЧХ равна всегда 1:

ФЧХ: запаздывание влияет на вид ФЧХ, поэтому результирующее выражение для ФЧХ запишел как алгебраическую сумму ФЧХ звена без запаздывания и ФЧХ запаздывания:

Таблица значений АЧХ.

0

2,0056

0,23

0,0358

0,01

1,6904

0,24

0,0325

0,02

1,2166

0,25

0,0297

0,03

0,8801

0,26

0,0271

0,04

0,6584

0,27

0,0249

0,05

0,5076

0,28

0,0228

0,06

0,4008

0,29

0,021

0,07

0,3226

0,3

0,0194

0,08

0,2639

0,31

0,0179

0,09

0,2189

0,35

0,0133

0,1

0,1837

0,4

0,0095

0,11

0,1557

0,45

0,007

0,12

0,1333

0,5

0,0053

0,13

0,115

0,55

0,0041

0,14

0,0999

0,6

0,0033

0,15

0,0875

0,65

0,0026

0,16

0,0769

0,7

0,0021

0,17

0,0681

0,75

0,0017

0,18

0,0606

0,8

0,0015

0,19

0,0541

0,85

0,0012

0,20

0,0485

0,9

0,001

0,21

0,0437

0,95

0,0009

0,22

0,0395

1

0,0008

Таблица значений ФЧХ.

0

0

0,51

-13,0904

0,01

-0,8948

0,52

-13,2826

0,02

-1,5702

0,53

-13,4745

0,03

-2,0862

0,54

-13,666

0,04

-2,4701

0,55

-13,8572

0,05

-2,8494

0,56

-14,0481

0,06

-3,1952

0,57

-14,2386

0,07

-3,5168

0,58

-14,4289

0,08

-3,8197

0,59

-14,6189

0,09

-4,1081

0,6

-14,8086

0,1

-4,3845

0,61

-14,998

0,11

-4,6513

0,62

-15,1872

0,12

-4,9099

0,63

-15,3762

0,13

-5,1617

0,64

-15,5649

0,14

-5,4077

0,65

-15,7534

0,15

-5,6486

0,66

-15,9417

0,16

-5,8852

0,67

-16,1297

0,17

-6,118

0,68

-16,3176

0,18

-6,3474

0,69

-16,5053

0,19

-6,5739

0,7

-16,6927

0,2

-6,7976

0,71

-16,88

0,21

-7,0189

0,72

-17,0672

0,22

-7,238

0,73

-17,2541

0,23

-7,4551

0,74

-17,4409

0,24

-7,6704

0,75

-17,6275

0,25

-7,884

0,76

-17,814

0,26

-8,096

0,77

-18,0004

0,27

-8,3065

0,78

-18,1865

0,28

-8,5157

0,79

-18,3725

0,29

-8,7237

0,8

-18,5585

0,3

-8,9304

0,81

-18,7443

0,31

-9,1361

0,82

-18,93

0,32

-9,3407

0,83

-19,1155

0,33

-9,5443

0,84

-19,3009

0,34

-9,747

0,85

-19,4862

0,35

-9,9489

0,86

-19,6714

0,36

-10,1499

0,87

-19,8565

0,37

-10,3501

0,88

-20,0415

0,38

-10,5496

0,89

-20,2264

0,39

-10,7484

0,9

-20,4112

0,4

-10,9466

0,91

-20,5959

0,41

-11,1441

0,92

-20,7804

0,42

-11,341

0,93

-20,965

0,43

-11,5374

0,94

-21,1494

0,44

-11,7332

0,95

-21,3338

0,45

-11,9284

0,96

-21,518

0,46

-12,1232

0,97

-21,7022

0,47

-12,3175

0,98

-21,8863

0,48

-12,5114

0,99

-22,0703

0,49

-12,7048

1

-22,2542

0,5

-12,8978

Таблица значений АФХ.

0

2

0

0,05

-0,4922

-0,1235

0,001

1,9869

-0,1912

0,055

-0,4487

-0,0312

0,002

1,948

-0,3774

0,06

-0,3987

0,0399

0,003

1,8853

-0,5542

0,065

-0,3464

0,0934

0,004

1,8013

-0,7177

0,07

-0,2944

0,1312

0,005

1,6995

-0,8648

0,075

-0,2444

0,1584

0,006

1,5838

-0,9935

0,085

-0,1547

0,1834

0,007

1,4579

-1,1029

0,095

-0,0814

0,1829

0,008

1,3257

-1,1927

0,1

-0,0511

0,1764

0,009

1,1903

-1,2635

0,15

0,0166

0,1429

0,01

1,0549

-1,3165

0,2

0,0411

-0,0258

0,011

0,9216

-1,353

0,25

-0,0023

-0,0296

0,012

0,7924

-1,3748

0,3

-0,0175

-0,0084

0,013

0,6687

-1,3837

0,35

-0,0112

0,0072

0,014

0,5513

-1,3813

0,4

-0,00003

0,00953

0,015

0,4411

-1,3693

0,45

0,0058

0,0039

0,016

0,3382

-1,3494

0,5

0,0049

-0,00196

0,017

0,2428

-1,3228

0,55

0,00095

-0,004

0,018

0,1548

-1,2909

0,6

-0,00213

-0,00244

0,019

0,0739

-1,2547

0,65

-0,0026

0,00024

0,02

0,0002

-1,2152

0,7

-0,0011

0,0018

0,025

-0,2767

-0,9919

0,75

0,0007

0,0016

0,03

-0,4338

-0,7651

0,85

0,00095

-0,00077

0,035

-0,5102

-0,5602

0,9

-0,00004

-0,00104

0,04

-0,5337

-0,3852

0,95

-0,0007

-0,0005

0,045

-0,5235

-0,2404

1

-0,0007

-0,0002

  • Рассчитаем оптимальные настройки ПИД-регулятора методом расширенных частотных характеристик:

Задано по условию - показатель колебательности. Перейдем от к : - степень колебательности.

Запишем выражения для определения настроек ПИД-регулятора через расширенный частотные характеристики:

Где инверсная расширенная мнимая частотная характеристика объекта управления; инверсная расширенная вещественная частотная характеристика объекта управления.

расширенная АФХ обекта.

С помощью приближенных формул ВТИ для определения настроек регулятора определим предварительное значение настроечного параметра ПИД-регулятора - :

  • Найдем характеристики переходного процесса: ; ; .

  • Определим скорость разгона: .

  • Определим степень самовыравнивания: , гдеамплитуда ступенчатого воздействия.

  • Найдем произведение .

  • Используя таблицу №1, найдем выражения для определения настроек регуляторов.

Таб.№1

Регулятор

0÷0,2

0,2<<1,5

П

-

-

-

-

ПИ

-

-

ПИД

Регу-лятор

ПИД

Линии раной степени колебательности для ПИД-регулятора будем строить для значений 0,01; 0,05; 0,1; ; 0,2; 2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7;0,8;0,9;;1,1;1,2;1,3.

0,0348

0,2469

0,8436

0,0132

4774

0,0356

1,2345

0,8864

0,0139

4737

0,036

2,469

0,9273

0,0155

4798

0,0384

4,938

1,0426

0,0175

4739

0,0444

7,407

1,1979

0,0157

4320

0,042

9,876

1,2483

0,0236

4910

0,0444

12,345

1,3584

0,0267

4996

0,0468

14,814

1,4648

0,0304

5152

0,0492

17,283

1,5676

0,0346

5363

0.0516

19,752

1,6665

0,0394

5646

0,054

22,221

1,7617

0,0451

6042

0,0576

24,69

1,8456

0,0509

6437

0,0612

27,159

1,9157

0.0581

7105

0,066

29,628

1,95

0,0667

8043

0,0744

32,097

1,8547

0,0791

10460

Из таблицы находим, что оптимальные настройки ПИД-регулятора: ; ; ; время изодрома; время предварения.

  • Получим передаточную функцию замкнутой системы по задающему воздействию:

.

После преобразований получим:

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке курсовая работа