1. 5. Определение прямых оценок качества системы
Построим график переходного процесса, для этого найдем переходную функцию системы, воспользовавшись математическим редактором Маthcad 11.

График
переходного процесса для системы
автоматического регулирования пара в
котле представлена на рисунке 5 и рисунке
6.
Рисунок 5 - График переходного процесса САР давления пара в котле
Рисунок 6 - График переходного процесса САР давления пара в котле
По графикам переходного процесса (рисунок 5 и рисунок 6) определим прямые оценки качества:
Максимальное значение переходного процесса: hmax=4.7*106.
Установившееся значение переходного процесса: hуст=3.3*106.
Время
переходного процесса
с.
Перерегулирование
.
Время
первого согласования
с.
1. 6 Определение косвенных оценок качества
Для определения косвенных оценок качества САР давления пара в котле построим график амплитудно-частотной характеристики системы. Для этого воспользуемся математическим редактором Маthcad 11.
Для
построения графика АЧХ необходимо
сначала в передаточной функции САР
заменить
,
получим:
Определим
выражение для амплитудно-частотной
характеристики воспользовавшись
математическим редактором Маthcad
11.
Построим график амплитудно-частотной характеристики САР давления пара в котле воспользовавшись математическим редактором Маthcad 11.
ωр
Рисунок 7 - График амплитудно-частотной характеристики САР давления пара в котле
По графику амплитудно-частотной характеристики определим косвенные оценки качества:
Максимальная
амплитуда
.
Амплитуда
при нулевой частоте
.
Показатель
колебательности
.
Резонансная
частота
.
Полоса
пропускания
.
Период
колебания
.
Рисунок 8 - График амплитудно-частотной характеристики САР давления пара в котле
Частота
среза
.
Время регулирования:
,
,
.
3. 7 Построение лачх и лфчх
ЛАЧХ и ЛФЧХ строятся для разомкнутой системы. Для этого разорвем обратную связь и передаточную функцию датчика включим в прямую цепь.
У
Дв
Р
К
З
Д






Рисунок 9 - Разомкнутая система
Получим передаточную функцию разомкнутой системы
Для построения ЛАЧХ и ЛФЧХ воспользуемся программной средой MATLAB R2009b.
Рисунок 10 - График ЛАЧХ и ЛФЧХ САР давления пара в котле
По графикам ЛАЧХ и ЛФЧХ Рисунок 10 определим показатели качества системы:
Запас устойчивости по фазе Δφ = 94.60.
Запас
устойчивости по амплитуде

Аппроксимируем
ЛАЧХ стандартными наклонами, изображенную
на рисунке 10.
Рисунок 11 - График аппроксимированной ЛАЧХ и ЛФЧХ САР давления пара в котле
Запишем передаточную функцию системы.

На
рисунке видно, что
10-2,
0.8
Для
того чтобы записать полученную
передаточную функцию системы в численном
виде, необходимо рассчитать T1,
T2,
по формуле:

Найдем коэффициент усиления к.

Передаточная функция системы в численном виде примет вид:

