Задание
Цель работы: определить настройки типового регулятора (ПИ, ПИД, ПД), минимизирующие интегральный квадратичный критерий I0 при заданном ограничении M<Mзад (M<Mе зад) или m>mзад . Выбрать промышленный регулятор и его настройки.
1. Построить переходную кривую объекта по табличным данным.
2. По переходной кривой методом «площадей» Симою М.П. определить параметры нескольких моделей объекта (площадь S1 рассчитать вручную).
3. По найденным передаточным функциям методом обратного преобразования Лапласа рассчитать и построить переходные кривые моделей (две точки одной из кривых рассчитать вручную). Выбрать рабочую модель, наиболее близкую к объекту.
4. Построить АФХ рабочей модели объекта:
–нормальную для вариантов 1, 2, 3 задания;
–расширенную для вариантов 4, 5, 6.
(Одну точку АФХ рассчитать вручную).
5. Выбрать закон регулирования (расчет вести для двух законов регулирования).
6. Построить область устойчивости в плоскости настроечных параметров регулятора (одну точку кривой Д-разбиения для одного из регуляторов построить вручную).
7. Рассчитать и построить в плоскости параметров настроек кривую равного значения:
–показателя колебательности M=Mзад :
Mзад = 1.2 – вариант 1
Mзад = 1.5 – вариант 2
–показателя колебательности M=Mе зад :
Mе зад = 1.5 – вариант 3
–степени колебательности m=mзад :
mзад = 0.221 – вариант 4
mзад = 0.3 – вариант 5
mзад = 0.366 – вариант 6
8. Определить оптимальные параметры регулятора.
9. Построить АФХ разомкнутой АСР (одну точку рассчитать вручную) и АЧХ замкнутой по задающему воздействию или ошибке (если задан Mе ) для оптимальных настроек регулятора.
10. Провести анализ качества регулирования. Выбрать наилучший закон регулирования.
Задание № 1 (вариант 1)
Xвх = 0,15 кг/см2; Хвых = 24 С; = 1 мин;
t |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Хвых |
0,0 |
4,4 |
8,8 |
12,8 |
16,0 |
18,8 |
21,0 |
22,2 |
23,8 |
24,0 |
Задание № 2 (вариант 1)
Xвх = р = 0,15 кг/см2; Хвых = Н = 150 мм; зап = 0,15 мин;
t |
0,00 |
0,25 |
0,50 |
0,75 |
1,00 |
1,25 |
1,50 |
1,75 |
2,00 |
2,25 |
2,50 |
2,75 |
3,00 |
Хвых |
0 |
9 |
20 |
34 |
52 |
79 |
108 |
124 |
136 |
143 |
148 |
149,7 |
150 |
Задание № 3 (вариант 1)
Xвх = 90 м3/час; Хвых = 45 С; зап = 0,1 мин;
t |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Хвых |
0,0 |
5,5 |
16,0 |
25,5 |
31,5 |
35,0 |
38,0 |
40,0 |
41,7 |
43,0 |
43,8 |
44,5 |
45,0 |
Задание № 4 (вариант 1)
Xвх = 0,25 кг/см2; Хвых = 8 С; зап = 1 мин;
tmin |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Хвых |
0,00 |
0,10 |
1,30 |
2,75 |
3,90 |
4,90 |
5,70 |
6,30 |
6,70 |
7,20 |
7,50 |
7,70 |
7,85 |
7,95 |
8,00 |
8,00 |
Задание № 5 (вариант 1)
Xвх = 0,5 кг/см2; Хвых = 36 С; зап = 1 мин;
t |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Хвых |
0 |
4,0 |
8,3 |
12,8 |
16,5 |
19,2 |
21,3 |
23,3 |
25,0 |
27,0 |
28,5 |
t |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
Хвых |
30,0 |
30,8 |
31,7 |
32,4 |
33,0 |
33,6 |
34,1 |
34,7 |
35,0 |
35,5 |
36,0 |