Теория автоматического управления. Мартемьянов Ю.Ф - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

4.
Провести оценку прямых показателей качества регулирования по кривой переходного процесса. Оце-
нить значение обобщённого интегрального критерия качества.
5.
Рассчитать корневые показатели качества регулирования и оценки запаса устойчивости: степень устой-
чивости и степень колебательности в замкнутой системе автоматического управления при оптимальных на-
стройках регулятора.
6.
Построить амплитудно-фазовую характеристику разомкнутой системы автоматического управления.
7.
Рассчитать частотные показатели запаса устойчивости: запас устойчивости по модулю, запас устойчи-
вости по фазе, показатель колебательности.
8.
Построить расширенную амплитудно-фазовую характеристику (РАФХ) разомкнутой системы автома-
тического управления для рассчитанной степени устойчивости и рассчитанной степени колебательности.
9.
Оценить запас устойчивости в исследуемой системе автоматического управления.
10.
Сделать выводы по работе.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Провести параметрический синтез системы автоматического управления – это значит определить опти-
мальные настройки регулятора при заданной структуре системы автоматического управления.
В настоящее время разработано много методов расчёта настроек регулятора, одни из них являются более
точными, но трудоёмкими, другие – простыми, но приближёнными.
Рассчитать систему автоматического управления – это, следовательно, найти настройки регулятора, кото-
рые отвечали бы определённым требованиям. Принято считать, что настройки регулятора являются оптималь-
ными, если они удовлетворяют двум требованиям: обеспечивают заданный запас устойчивости замкнутой сис-
темы автоматического управления и наилучшее качество регулирования.
К точным методам относятся метод, использующий расширенные частотные характеристики, и метод рас-
чёта оптимальных настроек регулятора по амплитудно-фазовой характеристике регулируемого объекта. Наибо-
лее распространённым приближённым методом является метод незатухающих колебаний.
Метод незатухающих колебаний определения оптимальных настроек регулятора обеспечивает запас ус-
тойчивости, некоторую степень затухания и небольшую динамическую ошибку.
Расчёт регулятора с одним настроечным параметром производится один этап и основывается на расчёте
критического значения настройки пропорциональной составляющей, при которой система будет находиться на
границе устойчивости. П-регулятор рассчитывается по обычным частотным характеристикам объекта. Уравне-
ния для расчёта критических значений настройки и частоты имеют вид:
(
)
()
./1
;
кроб1кк
кр
об
ω=
π−=ωϕ
МS
Расчёт других регуляторов производится в два этапа: на первом – производится определение критических
значений пропорциональной составляющей и частоты, на втором – обеспечивается степень затухания ψ =
0,8…0,9. Оптимальные настройки регуляторов находят по следующим формулам:
П-регулятор:
1кк
опт
1
55,0 SS = ;
ПИ-регулятор:
;086,0;45,0
кр1кк
опт
0кр1кк
опт
1
ωω= SSSS
ПИД-регулятор: ;192,0;6,0
кр1кк
опт
01кк
опт
1
ω== SSSS
./471,0
кр1кк
опт
2
ω= SS
После того, как определили оптимальные настройки регулятора в системе автоматического управления,
необходимо в качестве проверки этих настроек, что они действительно являются оптимальными, построить
переходной процесс и оценить по нему прямые показатели качества регулирования.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Выполнение лабораторной работы начинается с предварительного расчёта оптимальных настроек регуля-
тора в системе автоматического управления. В связи с этим лабораторная работа выполняется в следующем
порядке:
1.
Ознакомиться с заданием на лабораторную работу (объектом управления, исследуемым законом регу-
лирования).
2.
Рассчитать оптимальные настройки заданного регулятора методом незатухающих колебаний.
3.
Произвести запуск лабораторной работы. На экране монитора отобразится окно программы (рис. 22).

Страницы