- •Требуется
- •Введение
- •Определение динамических характеристик объекта
- •Построение кривой разгона с учетом запаздывания
- •Определение передаточной функции и дифференциального уравнения объекта.
- •1.3 Определение максимального динамического отклонения аппроксимирующей кривой от заданной в натуральной форме.
- •Результаты исследований объекта.
- •2. Определение оптимальных настроечных параметров регулятора на заданный по “m” запас устойчивости системы (заданную степень затухания переходного процесса).
- •Теоретические предпосылки
- •2.2 Расчет расширенных афх фчх объекта для заданного запаса устойчивости
- •Определение оптимальных настроечных параметров регулятора
- •Определение запаса устойчивости сар по модулю (%) и по фазе (°с)
- •3. Определение прямых оценок качества регулирования при
- •Показатели качества регулирования
- •Заключение
- •Литература
- •Приложение а
Определение динамических характеристик объекта
Построение кривой разгона с учетом запаздывания
На основе задания (таблица 2) и данных таблицы 1 находим координаты кривой разгона объекта в натуральной форме (таблица 3), при этом начало кривой разгона смещаем по оси t на время . Получаем экспериментальную кривую разгона с учетом(таблица 4).
Таблица 1. – Экспериментальная кривая разгона.
S |
О |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
0 |
0,07 |
0,25 |
0,43 |
0,58 |
0.78 |
0,80 |
0,84 |
0,89 |
0,92 |
0,94 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,985 |
0,99 |
0,995 |
1,00 |
Таблица 2.
Вариант |
а, с |
в, °С |
х, % х.р.о. |
, с |
m |
Тип регулятора |
4 |
6 |
35 |
20 |
6 |
0,302 |
П-И регулятор |
Таблица 3. - Экспериментальная кривая разгона в натуральной форме.
t |
0 |
6 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
42 |
48 |
54 |
60 |
66 |
72 |
78 |
84 |
90 |
96 |
102 |
Y |
0 |
2,45 |
8,75 |
15,05 |
20,3 |
24,5 |
27,3 |
29,4 |
31,15 |
32,20 |
32,9 |
33,6 |
33,95 |
34,3 |
34,47 |
34,65 |
34,83 |
35 |
Таблица 4. - Экспериментальная кривая разгона с учетом времени .
t |
0 |
6 |
12 |
18 |
24 |
30 |
36 |
42 |
48 |
54 |
60 |
66 |
72 |
78 |
84 |
90 |
96 |
102 |
Y |
0 |
0 |
2,45 |
8,75 |
15,05 |
20,3 |
24,5 |
27,3 |
29,4 |
31,15 |
32,2 |
32,9 |
33,60 |
33,95 |
34,3 |
34,47 |
34,65 |
34,83 |
В программе Razgon.exe рассчитываем ординаты аппроксимирующей кривой разгона (приложение Б). По данным таблицы 4 строим экспериментальную кривую разгона объекта с запаздыванием и аппроксимирующую кривую разгона (приложение В).
Определение передаточной функции и дифференциального уравнения объекта.
Определяем передаточную функцию объекта по методу площадей (метод Симою). С помощью этого метода находятся численные значения коэффициентов F1 и F2 в передаточной функции. В программе Perfun.exe находим коэффициенты F1 и F2 (приложение А).
Wоб (Р) = ,
коэффициенты Fn…F1 – имеют смысл и размерность времени.
Ограничиваемся уравнением второго порядка
Wоб (Р) =
F связаны с кривой разгона интегральными соотношениями:
При расчете исключается из рассмотрения участок транспортного запаздывания. При наличии запаздывания в полученную передаточную функцию вводится множитель е-р. Объект с запаздыванием можно представить в виде структурной схемы.
Тогда
Wоб (Р) =
Для определения передаточной функции объекта в численном виде находим значение передаточного коэффициента объекта
Подставляя численные значения F1, F2, Коб и , находим передаточную функцию объекта в численном виде:
Находим дифференциальное уравнение объекта, исходя из выражения Wоб (Р)
отсюда
Применяя обратное преобразование Лапласа к выражению, и подставляя численные значения F1, F2, Коб и имеем:
, где