15. Объекты регулирования лсу

Объект регулирования (ОР) как правило задается в техническом задании. Это тот объект, выходные параметры которого составляют предмет управления.

Выбор производится с учетом:

– математической модели,

– критериев 1-8,

– специфических требований.

Существует два пути получения математической модели:

1. Теоретический поиск дифференциального уравнения –

привлекая аппарат курсов ТАУ, МОТС, МСУ, специалист

предметной области теоретическим путем, исходя из

физики работы объекта, составляет его дифференциальное

уравнение, линеаризует его и определяет взаимосвязь

физических параметров ОР с коэффициентами уравнения;

2. Экспериментальный – используется практически для все

сложных объектов, на вход объекта подается 1(t), (t), sin(t)

– эти воздействия желательно подавать поочередно,

комбинированно с целью уточнения передаточной функции;

после получения экспериментальных переходных хар-к

находится передаточная функция. Недостаток этого пути –

не всегда возможно реализовать эксперимент.

Для всех объектов:

,

где Т – постоянная времени.

k – коэф-т передачи на участке, окружающем по

диапазону параметров режимную точку;

Y = Y – Y₀ – отклонение выходного параметра от режимного

значения;

Х = Х – Х₀ – отклонение входного параметра от режимного

значения,

Коэффициент k вычисляется как правило по предельным значениям входной и выходной величин:

.

Т практически находится из кривой переходного процесса как 1/3 времени переходного процесса:

.

Примеры объектов регулирования

1. Дизель – входная величина Х=L(t) – перемещение топлив–

ной рейки, дозирующей топливо в камеру сгорания, вых.

величина Y = (t) – угловая скорость вала двигателя.

Введем обозначения:

, ,

тогда получим уравнение:

.

n – число камер сгорания, тогда

; .

Для автомобиля Жигули: n = 4, V = 0,4,

, ,

.

Этот пример относится к так называемым односвязным объектам, то есть к объектам, у которых регулируется одна выходная координата по одной входной. В реальной ситуации объекты как правило бывают многосвязными, когда на выходную координату могут действовать несколько входных. Причем существует корреляционная связь между водными воздействиями. Та связь проявляется таким образом, что выходная координата определяется параметрами входных воздействий в каждый момент времени.

2. Электродвигатель.

Двигатель содержит три обмотки: обмотку управления ОУ, на которую подается напряжение управления U_у, и две полуобмотки возбуждения ОВ, смещенные на 90⁰ по статору, на которые подается напряжение возбуждения U_в. Вал двигателя вращается с частотой .

_{Рассмотрим двигатель: N = 200 Вт, UВ = 110 В, UУ = 0 – 100 В,}

_{0 = 2500.}

Для любого двигателя:

Т = 2/3 = 0,66 с.

Для любого двигателя:

F – сила трения в подшипниках.