- •Реферат
- •99 С., 84 рис., 78 табл., прил.: 3 листа а1.
- •Введение
- •Исходные данные
- •1.2. Первый канал возмущения
- •1.3. Второй канал возмущения
- •1.4. Третий канал возмущения
- •Этап 2. Синтез замкнутой сау с пи-регулятором
- •2.1 Расширенные частотные характеристики объекта управления по каналу регулирования.
- •2.3 Определение оптимальных настроек пи-регулятора
- •Этап 3. Анализ замкнутой сау с оптимальными настройками
- •3.1. Построение афх разомкнутой системы
- •3.2. Определение запаса устойчивости
- •3.3. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу управления
- •3.4. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу возмущения 1
- •3.5. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу возмущения 2
- •3.6. Построение переходного процесса в замкнутой системе по каналу возмущения 3
- •Часть 2. Расчет системы автоматического управления
- •1.2. Первый канал возмущения
- •1.3. Второй канал возмущения
- •1.4. Третий канал возмущения
- •Этап 2. Синтез замкнутой сау с пи-регулятором
- •Для объекта без запаздывания в канале регулирования
- •2.1 Расширенные частотные характеристики объекта управления по каналу регулирования
- •Этап 3. Анализ замкнутой сау с тремя парами настройками регулятора.
- •3.1 Построение амплитудно-фазовой характеристики разомкнутой системы и определение запаса устойчивости системы по модулю и по фазе
- •3.2 Расчет переходного процесса в замкнутой системе автоматического регулирования по каналу управления
- •3.3 Расчет переходного процесса в замкнутой системе автоматического регулирования по каналам возмущения
- •Определение нулей и полюсов передаточных функций замкнутой системы по каналам управления и возмущения
- •Часть 3. Расчет системы автоматического управления
- •Этап 3. Анализ замкнутой сау с оптимальными настройками
- •3.1 Построение амплитудно-фазовой характеристики разомкнутой системы и определение запаса устойчивости системы по модулю и по фазе.
- •3.2 Расчет переходного процесса в замкнутой системе автоматического регулирования по каналу управления
- •3.3 Расчет переходного процесса в замкнутой системе автоматического регулирования по каналам возмущения
- •Часть 4. Анализ качества системы автоматического управления
- •Источники информации
Этап 3. Анализ замкнутой сау с оптимальными настройками
И - регулятора и П – регулятора
3.1 Построение амплитудно-фазовой характеристики разомкнутой системы и определение запаса устойчивости системы по модулю и по фазе.
Передаточную функцию разомкнутой системы можно представить в виде произведения передаточных функций объекта и регулятора:
Для построения АФХ разомкнутой системы необходимо знать АФХ используемого регулятора. Поскольку мы рассчитываем систему с И – регулятором и систему с П – регулятором, то сначала рассчитаем их частотные характеристики.
Используя полученные уравнения частотных характеристик, и задаваясь различными значениями , получим амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы для каждого регулятора.
Таблица № 48
|
0 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
1 |
Ар.с._И() |
|
6,027 |
1,926 |
0,434 |
0,071 |
0,038 |
0,014 |
0,005 |
р.с._И() |
|
-7,17 |
-7,73 |
-2,03 |
-2,51 |
-2,62 |
-2,76 |
-2,87 |
Ар.с._П() |
2,25 |
1,746 |
1,116 |
0,503 |
0,165 |
0,11 |
0,059 |
0,029 |
р.с._П() |
- |
-2,45 |
-3,01 |
-3,6 |
-4,08 |
-4,19 |
-4,33 |
4,45 |
Рис.66. АФХ разомкнутой системы с оптимальными
настройками И–регулятора, с оптимальными
настройками П–регулятора и =0
Запас устойчивости по модулю при И и П регуляторах не изменяется. Запас устойчивости по фазе при И – регуляторе увеличивается, а при П – регуляторе уменьшается.
3.2 Расчет переходного процесса в замкнутой системе автоматического регулирования по каналу управления
Построение переходного процесса в замкнутой системе автоматического регулирования без запаздывания по каналу управления для упрощения выполним с помощью следующего интеграла:
Построим переходные процессы в одних осях для настроек регулятора, взятых в оптимальной точке, правее и левее:
Рис.67 Переходный процесс замкнутой системы по каналу управления с И – регулятором и переходный процесс замкнутой системы по каналу управления с П – регулятором при оптимальных настройках и =0
По полученному графику определим показатели качества для переходного процесса без запаздывания и с оптимальными настройками И – регулятора и П – регулятора.
Время переходного процесса для И – регулятора T= 240с
Величина перерегулирования для И – регулятора σ = 47,7%
Время переходного процесса для П – регулятора T= 60с
Величина перерегулирования для П – регулятора σ = 44,5%
При анализе переходного процесса по каналу управления с И – регулятором на возможное появление статической ошибки установлено следующее:
Квадратичная интегральная оценка с И – регулятором
При анализе переходного процесса по каналу управления с П – регулятором на возможное появление статической ошибки установлено следующее:
Квадратичная интегральная оценка с П – регулятором
По графику переходных процессов каналу управления сделаем следующее заключение.
П - регулятор обладает высоким быстродействием, время регулирования достаточно маленькое. Однако так же обладает статической ошибкой, уменьшить её можно, но это выведет систему на границу устойчивости. И – регулятору для создания воздействия необходимо больше времени, чем П – регулятору, т.е. он работает медленно. Но статическая ошибка равна нулю.