Анализ и синтез систем автоматического регулирования
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
»едует, что Кр=Тм/2Кдс?.
Подставляем полученное выражение в передаточную функцию замкнутой системы:
5.2.3 Вывод эквивалентной передаточной функции контура скорости
Для дальнейшего использования в выборе регуляторов других контуров представим данную передаточную функцию в виде эквивалентной 1-го порядка: , где Тэкв=2?=2*0,0736=0,1472.
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
Рис.5.8 Переходной процесс в контуре скорости без учета внутренней обратной связи
Рис.5.9 Переходной процесс в контуре скорости с учетом внутренней обратной связи
Рис.5.10 Переходной процесс в эквивалентном контуре скорости
5.2.5 Определение прямых показателей качества переходных процессов
Переходные процессы в скорректированной АСР изображены на рис.5.8, 5.9, 5.10.
Для анализа качества скорректированной автоматической системы регулирования скорости определим прямые оценки качества для переходного процесса основной регулируемой величины w?t):
1. Перерегулирование y переходного процесса скорректированной системы из графика: y=4,6%.
. Время регулирования находим из графика: tp=0,5 с.
Время нарастания: tн=0,3 c.
5.3 Синтез контура положения
Рис.5.11 Контур регулирования положения
5.3.1 Расчетная модель контура положения
Рис.5.12 Расчетная модель объекта
Так как Тэкв - это расчетная величина, то ?=Тэкв, тогда
5.3.2 Выбор метода синтеза и расчет параметров настройки регулятора положения
В данном случае метод модального оптимума в общем случае применять нельзя, т.е. выбирать значения постоянных интегрирования Ти и дифференцирования Тд исходя из условий компенсации нельзя, т.к. это приводит к неустойчивости системы.
Это обусловлено тем, что на интегральный характер регулятора накладываются интегральные свойства объекта. В этом случае можно использовать метод симметричного оптимума.
Т.к. Тэкв>Тдп, то в этом случае рекомендуется ПИД-регулятор
Запишем передаточную функцию разомкнутой системы:
Запишем соответствующую передаточную функцию замкнутой системы:
Воспользуемся условиями оптимизации и получим Ти=4?, Крег=1/2КрКдп?.
Подставляем полученные выражения в передаточную функцию замкнутой системы:
5.3.3 Построение переходных процессов в синтезированной системе с учетом и без учета внутренней обратной связи при отработке задающего воздействия и возмущения нагрузкой. Определение прямых показателей качества переходных процессов
Для большинства реальных объектов регулирования ?y=40% ПИД-регулирование не допустимо. Поэтому необходимо уменьшить перерегулирование.
Рис.5.15
. Перерегулирование y переходного процесса скорректированной системы из графика: y=39%.
. Время регулирования находим из графика: p=1,2 с.
Время нарастания: н=0,7 c.
Для того, чтобы уменьшить перерегулирование необходимо отфильтровать задающее воздействие
Рис.5.16
. Перерегулирование y переходного процесса скорректированной системы из графика: y=8%.
. Время регулирования находим из графика: p=2 с.
Время нарастания: н=1,6 c.
Раздел 6. Сравнительный анализ качества синтезированной и не корректированной систем регулирования
Исследование не скорректированной системы с помощью обоих критериев показало, что она является не устойчивости.
Скорректированная АСР имеет улучшенные показатели качества по сравнению с не скорректированной системой. Настроенная система имеет время нарастания, перерегулирование и колебательность, соответствующие системам высокого качества.
В настоящей работе, используя метод поконтурной оптимизации, мы выбрали и обосновали типы регулятор положения, скорости и тока АСР, а также рассчитали параметры настройки этих регуляторов.
Для возможности применения методов модального и симметричного оптимумов нам приходилось существенно упрощать передаточные функции звеньев модели объекта регулирования. Поэтому мы получили не самые оптимальные настройки регуляторов тока, скорости, и напряжения. Однако полученные погрешности вполне оправдываются сильным упрощением схемы расчета.
Список литературы
1.Анхимюк В.Л., Опейко О.Ф., Михеев Н.Н. Теория автоматического управления. М., издательство Дизайн ПРО, 2000
2.Основы автоматического регулирования и управления. Под ред. Пономарева В.М. и Литвинова А.П. М.: Высшая школа, 1974.
.Теория автоматического управления. Под ред. А.В. Нетушила. М., Высшая школа, 1976.