Анализ и синтез автоматической системы регулирования электропривода углового перемещения
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
2], [0 1])
Transfer function:
.12
>> w7=series(wrt,wup)
Transfer function:
5.1
------------------
.289 s^2 + 91.11 s
>> w8=series(w7,we)
Transfer function:
41.82
-------------------------------
.7143 s^3 + 16.22 s^2 + 91.11 s
>> w9=feedback(w8,wdt)
Transfer function:
41.82
---------------------------------------
0.7143 s^3 + 16.22 s^2 + 91.11 s + 255.9
>>step(w9)
Рис. 5.1.5.1 Переходной процесс контура тока
.Время нарастания
2.Время регулирования
5.2 Синтез контура скорости
Контур регулирования скорости приведен на рис. 5.2.1.
Рис. 5.2.1 Контур регулирования скорости
5.2.1 Расчетная модель объекта в контуре скорости без учета внутренней обратной связи
Модель контура регулирования скорости, которую будем использовать при расчете, приведена на рис. 5.2.1.1.
Рис. 5.2.1.1 Расчетная модель объекта контура скорости
5.2.2 Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора скорости
Так как контур не содержит интегрирующих звеньев, то для дальнейшего расчета будем использовать метод модального оптимума.
Объект включает n инерционных звеньев, одно из которых имеет существенно большую постоянную времени.
Чтобы уменьшить время регулирования, необходимо каким-то образом компенсировать инерционность объекта, связанную с наличием большой постоянной времени . Это можно сделать, используя более сложный регулятор - пропорционально-интегральный.
Берем Ти=Т1=Тм=0,48.
Запишем передаточную функцию разомкнутой системы:
Передаточная функция замкнутой системы:
Здесь Воспользуемся условием оптимизации для нахождения постоянной интегрирования :
2
5.2.3 Вывод эквивалентной передаточной функции контура скорости
Подставим полученное выражение для постоянной интегрирования в передаточную функцию замкнутой системы:
Для дальнейшего использования в выборе регуляторов других контуров представим передаточную функцию замкнутой системы в виде эквивалентной передаточной функции контура скорости 1-го порядка:
5.2.4 Построение переходных процессов в контуре скорости без учета внутренней обратной связи, с учетом внутренней обратной связи и эквивалентном контуре при отработке задающего воздействия
1) Построение переходного процесса в эквивалентном контуре скорости при отработке задающего воздействия и в контуре скорости без учета внутренней обратной связи.
Окно модели - рис. 5.2.4.1.
Переходные процессы имеют вид: рис.5.2.4.2, а - в эквивалентном контуре скорости; б - в контуре скорости без учета внутренней обратной связи.
Рис. 5.2.4.1 Окно модели
Рис. 5.2.4.2(a,б). Переходные процессы контура скорости
) Построение переходного процесса в контуре скорости с учетом внутренней обратной связи.
Окно модели представлено на рис. 5.2.4.3, переходной процесс - на рис. 5.2.4.4.
Рис. 5.2.4.3 Окно модели контура скорости с учетом внутренней ОС
Рис. 5.2.4.4 Переходной процесс в контуре скорости
5.2.5 Определение прямых показателей качества переходных процессов
Для анализа качества скорректированной автоматической системы регулирования скорости определим прямые оценки качества для переходного процесса основной регулируемой величины w(t). С помощью переходного процесса контура скорости (рис. 5.2.5.1) определим прямые показатели качества.
Преобразования в MatLab, на основе полученных ранее результатов:
>> w9=feedback(w8,wdt)function:
.82
---------------------------------------
.7143 s^3 + 16.22 s^2 + 91.11 s + 255.9
>> w10=tf([1],[0.48 1])function:
---------
.48 s + 1
>> w11=series(w10,w9)function:
.82
-------------------------------------------------
.3429 s^4 + 8.499 s^3 + 59.95 s^2 + 214 s + 255.9
>> w12=tf([66.9744 139.53], [0.48 0])function:
.97 s + 139.5
--------------
.48 s
>> w13=series(w12,w11)function:
s + 5835
------------------------------------------------------
.1646 s^5 + 4.08 s^4 + 28.78 s^3 + 102.7 s^2 + 122.9 s
>> w14=tf([0.023], [0.054 1])function:
.023
----------
.054 s + 1
>> w15=feedback(w13,w14)function:
.2 s^2 + 3116 s + 5835
------------------------------------------------------------------------------
.008887 s^6 + 0.3849 s^5 + 5.634 s^4 + 34.32 s^3 + 109.3 s^2 + 187.3 s + 134.2
>> step(w15)
Рис. 5.2.5.1 Переходной процесс контура скорости
.Время нарастания
2.Время регулирования
5.3 Синтез контура положения (угловое перемещение)
Схема регулирования контура положения приведена на рис. 5.3.1.
Рис. 5.3.1 Схема контура положения
5.3.1 Расчетная модель объекта в контуре положения
Модель контура регулирования положения, которую будем использовать при расчете, приведена на рис. 5.3.1.1.
Рис. 5.3.1.1 Расчетная модель объекта
5.3.2 Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора положения
Контур положения содержит интегрирующее звено. В этом случае использовать метод модального оптимума уже нельзя.
Воспользуемся методом симметричного оптимума.
Используем ПИ - регулятор.
Передаточная функция разомкнутой системы:
Передаточная функция замкнутой системы:
Согласно условиям оптимизации:
Параметры настройки:
Подставим полученные формулы для в передаточную функцию замкнутой системы:
Получена перед