- •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
1.2. Первый канал возмущения
- построение переходной функции
Так как запаздывание только сдвигает переходную функцию на время t, то вывод переходной функции будем делать для аналогичного звена без запаздывания, т.к.t=0 вэ том случай переходная функция будет выглядеть, так же как и переходная функция реального интегрирующего звена.
Таким образом, передаточную функцию объекта представим в виде:
Wв1(p)=Wв10(p)×е-pt
Хвх(t)=1(t) – входной сигнал.
Изображение выходного сигнала имеет вид:
Определяем коэффициенты А, В, С:
A×(b1×p+ 1) +B×p×(b1×p+ 1) + С×р2 =A×b1×p+A+B×b1×p2+B×p+C×p2=K
при р2:B×b1+C= 0
при р1:A×b1+B= 0
при р0:A=K
A=K
B= -K×b1
C=K×b12
Находим оригинал:
Учтем явление транспортного запаздывания, то есть при t³tпереходная функция имеет вид:
При t<th(t) = 0.
Расчетные данные для построения переходного процесса в Таблице 5
Таблица 5
t |
0 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
18 |
20 |
h(t) |
0 |
0,568 |
1,509 |
3,5 |
5,5 |
7,5 |
9,5 |
11,5 |
15,5 |
17,5 |
19,5 |
Рис.5 Переходная функция объекта по каналу возмущения 1.
Так как передаточная функция объекта по каналу регулирования представляет собой передаточную функцию реального интегрирующего звена, то переходный процесс объекта по каналу регулирования имеет астатический характер и по окончании переходного процесса выходная величина изменяется по линейному закону. Передаточная функция включает в себя и передаточную функцию звена запаздывания, но время запаздывания = 0, поэтому переходный процесс сдвигаться не будет.
- построение амплитудно-частотной характеристики
Расчетные данные для построения АЧХ в Таблице 6
Таблица 6
w |
0 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
6 |
10 |
14 |
А(w) |
|
9,9 |
3,29 |
1,94 |
1,34 |
0,89 |
0,53 |
0,35 |
0,18 |
0,11 |
0,05 |
0,02 |
0,01 |
Рис. 6 Амплитудно-частотная характеристика по каналу возмущения 1.
Объект по каналу возмущения 1 является фильтром низких частот потому, что по этому каналу объект является интегрирующим звеном.
- построение фазо-частотной характеристики
Расчетные данные для построения ФЧХ в Таблице 7
Таблица 7
w |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,4 |
1,6 |
2 |
j(w) |
-1,57 |
-1,67 |
-1,767 |
-1,861 |
-1,951 |
-2,034 |
-2,181 |
-2,245 |
-2,355 |
Рис. 7 Фазо-частотная характеристика по каналу возмущения 1.
Так как объект по каналу возмущения 1 является комбинацией реального интегрирующего звена и звена транспортного запаздывания, то в режиме гармонических колебаний он вносит отрицательные фазовые сдвиги.
- построение амплитудно-фазовой характеристики
Расчетные данные для построения АФХ в Таблице 8
Таблица 8
w |
0 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
1,2 |
Re(w) |
|
-0,48 |
-0,48 |
-0,48 |
-0,47 |
-0,44 |
-0,41 |
-0,38 |
-0,32 |
-0,27 |
-0,20 |
Im(w) |
|
-19,9 |
-9,87 |
-6,48 |
-4,76 |
-3,06 |
-2,12 |
-1,55 |
-0,93 |
-0,63 |
-0,34 |
Рис.8 Амплитудно-фазовая характеристика по каналу возмущения 1