Расчёт системы автоматического регулирования - Курсовая работа

Рассматриваемые методы предназначены для анализа переходных процессов и качества линейных непрерывных систем автоматического регулирования, находящихся под действием типового детерминированного единичного воздействия. Анализ переходных процессов с математической точки зрения сводится к определению общего решения неоднородного дифференциального уравнения, описывающего систему при заданных начальных условиях и воздействиях, а также к анализу влияния изменения параметров системы на вид этого решения.1 [1] находим где обусловливаемых прямыми показателями качества (времени перехого процсса, максимального татического отклонения и т.д.), а также в установлении верхних границ для этих показателей без непосредственного решения дифференциальных уравнений системы.Получение расчетных передаточных функций объекта.По заданной передаточной функции объекта Где EMBEDEQAION.2 EMBE Equation.2 EMBM расчетная передаточная функция объекта имеет вид: Для расчета по МПК, МПК с О, ММЧК будем использовать передаточную функцию вида где Тк=Ти s=51,7 18,3=70 с, а для расчета по МПК, МПК с О, МЧК и МЧК с ОИсходные данные: 1.Передаточная функция объекта: 2.Структурная схема: 3.Оптимизируем отработку скачка задания: хзд(t)=1(t). Требуется определить для конкретной передаточной функции объекта структуру типового регулятора и так рассчитать параметры его динамической настройки, чтобы при отработке скачка задания регулируемая величина соответствовала критерию оптимальности. Решение задачи: Из структурной схемы находим передаточную функцию регулятора: После подстановки Wоб и Wx,хзд получим: Для устранения передаточной функции звена чистого запаздывания решаем это уравнение графическим путем. Если , то получим ПИД-регулятор: При малом значении t время дифференцирования получается малым, им можно пренебречь и ПИД-регулятор превращается в ПИ-регулятор. Исходные данные: 1.Передаточная функция объекта: 2.Передаточная функция ПИ-регулятора: 3.Структурная схема: 4.Оптимизируем отработку скачка задания: хзд(t)=1(t).Передаточная функция объекта: Рассчитаем параметры ПИД-регулятора: Время интегрирования: Ти=Тк=70 с. Коэффициент усиления регулятора: . Так как ту мало, то ПИД-регулятор превращается в ПИ-регулятор. Передаточная функция ПИ-регулятора: 3.2 МПК в частном виде Передаточная функция объекта: Принимаем время интегрирования регулятора Ти=Тк=70 с.(б) при x=0,8 определяем график оптимального переходного процесса. Перерегулирование отсутствует, а время первого достижения регулируемой величиной заданного значения равное полному времени регулирования: t1=тп=6,3 ту=6,3 43,7=275,3 с. Прямые показатели качества: Так как Т=1,6 с, что меньше 3 с, то оптимальный переходный процесс определяем по рис.Исходные данные: 1.Передаточная функция объекта: 2.Передаточная функция ПИ-регулятора: 3.Структурная схема: 4.Оптимизируем отработку скачка задания: хзд(t)=1(t). Алгоритм решения задачи: 1.Находим передаточную функцию замкнутой САР по задающему воздействию Постановка задачи: по заданной передаточной функции объекта с ПИ-регулятором одноконтурной САР надо так подобрать параметры настройки ПИ-регулятора, чтобы величина максимального регулирующего воздействия не превышала допустимое значение. Исходные данные: 1.Передаточная функция объекта: 2.Передаточная функция ПИ-регулятора: 3.Структурная схема: 4.Оптимизируем отработку единичного скачка внутреннего возмущения: f1(t)=1(t). 1.Запишем передаточную функцию замкнутой системы при скачкообразном внутреннем воздействии: 2.Запишем передаточную функцию объекта и регулятора в относительных единицах времени: ;Время первого достижения регулируемой величиной заданного значения: t1=4,7 s=4,7 18,3=86 с. Перерегулирование отсутствует, а время первого достижения регулируемой величиной заданного значения равное полному времени регулирования: t1=тп=8,1 s=8,1 18,3=148,2 с. [1] определяем масштабный коэффициент mx=0,24 и временной масштабный коэффициент mt=1,32. [1] определяем относительное время появления максимальной динамической ошибки tmax=1,79 с и тп=9 с. Прямые показатели качества: По Т=2,83 по рис.3.16.(б) [1] определяем масштабный коэффициент mx=0,31 и временной масштабный коэффициент mt=1,32.Сводная таблица полученных результатов.В МПК с О хоть и отсутствует перерегулирование, но время первого достижения регулируемой величиной заданного значения больше, чем при МПК.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Получение расчетных передаточных функций объекта

2. Методика получения формул МПК, МПК с О, ММЧК

3. Расчет параметров настройки ПИ регулятора по МПК, МПК с О, ММЧК

4. Построение оптимальных графиков переходных процессов по МПК, МПК с О, ММЧК и определение по ним прямых показателей качества

5. Методика получения формул МПК, МПК с О, МЧК и МЧК с О

6. Расчет параметров настройки ПИ регулятора по МПК, МПК с О, МЧК и МЧК с О

7. Построение оптимальных графиков переходных процессов по МПК, МПК с О, МЧК и МЧК с О и определение по ним прямых показателей качества

8. Анализ полученных результатов

Литература автоматическое регулирование переходный процесс

В МПК всех видов чем больше коэффициент усиления регулятора, тем меньше время первого достижения регулируемой величиной заданного значения и полное время регулирования.

В МПК с О хоть и отсутствует перерегулирование, но время первого достижения регулируемой величиной заданного значения больше, чем при МПК.

В методах для оптимизации f1 чем больше максимальная динамическая ошибка, тем больше время полного регулирования.

Преимущество экспресс-методов перед методами МЭИ состоит в том, что они менее трудоемки, так как не требуют построения кривых переходных процессов, а анализ переходных процессов заменяют анализом качества, заключающемся в оценке характеристик переходного процесса, называемых прямыми показателями качества.

1.Кулаков Г.Т. Инженерные экспресс-методы расчета промышленных систем регулирования: Спр. Пособие. - Мн.: Выш. шк., 1984. - 192 с.

Размещено на