Теория автоматического управления. Мартемьянов Ю.Ф - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Основные свойства вещественно-частотной характеристики и кривой переходного процесса выглядят сле-
дующим образом:
−
свойство линейности: если ВЧХ можно представить в виде суммы
() ()
ω=ω
∑
=
i
n
i
ReRe
1
и каждой состав-
ляющей соответствует переходной процесс
(
)
(
)
ty
ii
→
ω
Re , то и переходной процесс представляется суммой
составляющих
() ()
∑
=
=
n
i
i
tyty
1
;
−
соответствие масштабов по оси ординат: если ВЧХ умножить на постоянный множитель, то соот-
ветствующее значение переходного процесса тоже умножается на этот множитель
() ()
ty
ii
α→ω
α
Re ;
−
соответствие масштабов по оси абсцисс: Если аргумент в соответствующем выражении ВЧХ умно-
жить на постоянное число, то аргумент в соответствующем выражении переходного процесса необходимо раз-
делить на это число
(
)
(
)
αω→αω /Re
ii
y ;
−
начальное значение ВЧХ равно конечному значению переходного процесса:
() ()
ty
t 0
limRelim
→∞→ω
=ω ;
− конечное значение ВЧХ равно начальному значению переходного процесса:
(
)
(
)
ty
t 0
limRelim
→∞→ω
=ω ;
−
чтобы переходной процесс имел перерегулирование σ ≤ 18 %, ВЧХ должна быть положительной, невоз-
растающей функцией частоты;
−
условие монотонного протекания переходного процесса: чтобы переходной процесс имел монотонный
характер, достаточно, чтобы соответствующая ему ВЧХ являлась положительной, непрерывной функцией час-
тоты с отрицательной, убывающей по абсолютной величине производной;
−
определение наибольшего значения перерегулирования: максимальное значение перерегулирования оп-
ределяется по формуле
(
)
(
)
(
)
0Re/0ReRe18,1
maxmax
−
=
σ ;
− если ВЧХ близка к трапециидальной, т.е. может быть аппроксимирована прямоугольной трапецией с
диапазоном частот 0 − ω
2
и коэффициентом наклона χ = ω
1
/ω
2
, то время регулирования переходного процесса
заключается в пределах π/ω
2
≤ Т
р
≤ 4π/ω
2
.
Основные методы построения кривой переходного процесса основываются также на частотных характери-
стиках. К ним относятся метод трапеций, который непосредственно использует свойства ВЧХ и переходного
процесса, и метод Акульшина.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
В лабораторной работе моделируется замкнутая система автоматического регулирования. На вход системы
подаётся единичное ступенчатое воздействие. Работа выполняется в следующем порядке:
1. Провести запуск лабораторной работы. На экране монитора отображается окно программы (рис. 15).
2. Изучить окно программы. Окно содержит четыре раздела: параметры объекта, параметры регулятора,
параметры управления программой, рассчитанный переходной процесс и рассчитанные программой в ходе вы-
полнения лабораторной работы оценки качества регулирования (рис. 15).
3.
Изучить используемые кнопки.
4.
Ввести параметры объекта – время чистого запаздывания, коэффициенты а
i
, b
j
в соответствии с вариан-
том, заданным преподавателем.
5.
Задать время регулирования, весовые коэффициенты k
1
,
k
2.
6.
Исследовать качество регулирования в одноконтурной системе автоматического управления при исполь-
зовании П-закона регулирования. Для этого задать настройку регулятора S
1
,
запустить расчёт переходного процес-
са, кликнув кнопку «Пуск». На панели появятся графики переходных процессов по каналу управления и по каналу
возмущения и рассчитанные программой оценки качества регулирования: статическая ошибка, динамическая
ошибка, время регулирования, степень затухания интегральные критерии качества регулирования (квадратичный
и обобщенный).
7.
Повторить процедуру исследования качества регулирования, взяв настройки П-регулятора больше и
меньше первоначальной. Помимо рассчитываемых программой прямых оценок качества регулирования опре-
делить корневые показатели качества регулирования. Сделать вывод о влиянии настройки S
1
на качество регу-
лирования.
8.
Исследовать качество регулирования в одноконтурной системе автоматического регулирования при
использовании И-закона регулирования. Задать настройку И-регулятора S
0
. Построить переходные процессы,
оценить качество регулирования. Повторить всю процедуру ещё с двумя значениями настройки, которые задать

Страницы