Синтез систем автоматического регулирования
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
дств микроэлектроники.
Результатами работы являются реализованный непрерывный динамический регулятор и алгоритм для цифрового регулятора (БЦВМ).
Список используемых источников
1.Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975.
2.Садомцев Ю.В. Модели систем автоматического управления. Непрерывные системы: Учебное пособие. Саратов. Изд-во СГТУ, 1990.
3.Садомцев Ю.В. Основы анализа дискретных систем автоматического управления: Учебное пособие. Саратов: СГТУ, 1998. 94с.
4.Садомцев Ю.В. Конструирование систем управления с обратной связью по критериям точности и грубости: Учебное пособие. Саратов: СГТУ, 2003. 208с.
Приложение
Листинг 1. Программа, написанная в среде MATLAB, для нахождения цифрового регулятора
% Синтез динамического регулятора по измеряемому выходу
% с использованием наблюдателя Люэнбергера
clc
clear
% ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ
% DX = Ao*X+Bo*u
% y=Co*x=[0 1 0;0 -1 8;0 0 -11.1111];=[0;0;0.7778];=[6.3 0 0;0 0 7.3];
=[0 1 0];=[Co;CN];=P*Ao*inv(P);=P*Bo ;=Co*inv(P);
[n,n]=size(A);
[n,m]=size(B);
[r,n]=size(C);=ss(A,B,C,zeros(r,m));
% Дискретная модель системы
tau=0.1; % время дискретизации
md=c2d(ma,tau); % дискретная модель объекта
Ad=md.a; =md.b;=md.c;
% формирование блоков матриц
A12=Ad(1:r,r+1:n);=Ad(r+1:n,r+1:n);
% Расширенная система, учитывающая запаздывание управления на такт
Ad_raz=[Ad Bd;0 0 0 0];_raz=[0;0;0;eye(m)];_raz=[eye(r) zeros(r,r);0 0 0 eye(m)];
% ПОСТРОЕНИЕ НАБЛЮДАТЕЛЯ
% Матрицы квадратичного функционала
Q1=[1000];
Qest=diag(Q1); % неотрицательно определенная матрица Qest
R1=[1;1];
Rest=diag(R1); % неотрицательно определенная матрица Rest
[L1,E,EE]=dlqr(A22,A12,Qest,Rest);=-L1; % матрица L наблюдателя
Un=[eye(r);-L];
Vn=[zeros(r,n-r);eye(n-r)];=[L eye(n-r)];=T*Ad*Un;=T*Ad*Vn;=T*Bd;
% ПОСТРОЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА ПО ПОЛНОМУ УПРАВЛЕНИЮ
% Матрицы квадратичного функционала
Q1=[1002;0.01;0;0];
Q=diag(Q1); % неотрицательно определенная матрица Q
R1=[1];
R=diag(R1); % положительно определенная матрица R
[F1,P,EP]=dlqr(Ad_raz,Bd_raz,Q,R);2=-F1; % матрица F регулятора по полному состоянию
F=F2(m:n);
Ft=F2(m,n+1);
% Определение матриц динамического дискретного регулятора
% Pci[i+1]=Ar*Pci[i]+Br*Y[i]
% u[i]=F1*Pci[i]+F2*Y[i]=[Wn Gn;F*Vn Ft]; =[K;F*Un]; =[F*Vn Ft]; 2=[F*Un];
% Представление дискретного регулятора в форме Коши
dreg=ss(Ar,Br,F1,F2,tau);
% Передаточные функции регулятора
wd=tf(dreg)
Листинг 2. Программа, написанная в среде MATLAB, для нахождения цифрового регулятора
%----------------------------
% Определние передаточной функции разомкнутой системы с %цифровым динамическим регулятором
% Построение частотных логарифмических характеристик
% определение передаточных функций
Wd=zpk(dreg);_tf=zpk(md);= feedback(1,-d_tf(2)*Wd(2));=-w1*d_tf(1)*wd(1)
% построение частотных характеристик системы(wraz,g);
axis([-2,0,-1,1])equal(Godograf)(Re( W_d ))(Im( W_d ))
grid on
figure(2);bode(wraz,r--)
Листинг 3. Синтез непрерывного регулятора. Проверка применимости Wп2.
% Синтез непрерывного закона управления
% Проверка условия применимости смешанного управления
sys=tf([0.07*90*7.3],[0.09 1])_g=tf([90*17*0.12*7.3*0.07*0.05732 90*17*0.12*2*7.3*0.07],[0.052938 0.6782 1])(sys, sys_g)
Листинг 4. Синтез непрерывного регулятора. Передаточная функция разомкнутого контура.
sys1=tf([0.07*15.8],[0.09 1]); %
sys2=tf([90*7.3*0.0573 90*0.12*7.3],[0.5793 1])%=zpk(sys1),s2=zpk(sys2)=feedback(sys1,sys2)=zpk(Wvk)=tf([8],[1 1 0])=tf([5000*6.3 5000*6.3],[66.7 1])=Wvk*sys3*sys4(2);bode(Wraz)(3);nyquist(Wraz)
axis([-2,1,-1,1])equal