Реферат Розрахунок цифрової системи управління зі стандартним П-регулятором

Тема: Новые рефераты

ЗАВДАННЯ

1. Для синтезованої ЦСУ безперервним об'єктом визначити необхідний період дискретизації Т роботи системи управління.

. Визначити дискретну передавальну функцію W (z) розімкнутої системи, що складається з безперервного об'єкта та імпульсного елемента з екстраполятор нульового порядку (фіксатором).

. Розрахувати критичний (граничний) коефіцієнт посилення замкнутої ЦСУ зі стандартним П-регулятором (максимальне значення коефіцієнта П-регулятора, при якому система виходить на кордон області стійкості).

. Розрахувати перехідні процеси замкнутої ЦСУ зі стандартним П (ПС) - регулятором відпрацювання вхідного впливу yзад (nT0)=1 (nT0) при нульових початкових умовах об'єкта управління. Параметри регулятора визначити (або підібрати) з умови, щоб перерегулирование системи не перевищувало. Визначити час перехідного процесу tnn і статичну точність? системи.

. Визначити імпульсний модальний регулятор для заданого імпульсного об'єкта з передавальної функцією W (z). Правильність синтезу модального управління перевірити побудовою перехідного процесу синтезованої ЦСУ.

Вихідні дані:

де=1,

Т=1.

1. ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ СИНТЕЗУ ЦСУ

Потрібно знайти і розрахувати систему таким чином, щоб її вихідна величина відповідала завданням, причому виходила на необхідний рівень за певний час із заданими параметрами якості, тобто повинно бути забезпечено відповідну якість перехідного процесу.

Вихід на задане значення при дії обурення, що приводить до появи помилки, неможливий без наявності зворотного зв'язку, яка компенсує виникає помилку, тобто різницю між вихідною величиною і завданням.

Перехідний процес, тобто процес від початку роботи ЦСУ до її виходу на стале значення, також повинен здійснюватися із заданими технологічними показниками - часом перехідного процесу, перерегулювання і статичної помилкою. Це забезпечується введенням керуючих алгоритмів - П, ПІ або ПІД-регуляторів. Крім того, поліпшення якості перехідного процесу може бути досягнуто введенням імпульсного модального регулятора.

2. ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРІОДУ дискретизації

цифровий система управління бойчук

Допустима величина періоду дискретизації T може бути визначена 3 способами:

теорема Котельникова: для того, щоб безперервний сигнал з частотним спектром, обмеженим максимальною частотою, можна було точно відновити по послідовності його дискретних значень, необхідно, щоб частота квантування повинна задовольняти нерівності

(2.1)

Т.к. , То

(2.2)

метод П.Т. Крутько

(2.3)

при (2.4)

З формул (3.3) і (3.4) отримуємо наступні рекомендації для вибору періоду квантування

(2.5)

метод М.Н. Мазурова

, (2.6)

де - час досягнення кривої розгону (тобто перехідної функції об'єкта) 95% - ого рівня по відношенню до сталому значенню.

Для нашої системи цифрового управління скористаємося методом П.Т. Крутько (для визначення) і теоремою Котельникова (для визначення періоду дискретизації Т).

Знайдемо амплітудно-фазову характеристику (АЧХ):

(2.7)

де.

Т.е..

Будуємо АЧХ:

Рис. 1

З АЧХ визначаємо частоту зрізу. Вона знаходиться за умови прі. Тоді отримуємо:.

Тепер знайдемо максимальну частоту: (т.е проходить через нуль).

Знаючи максимальну частоту, знаходимо період дискретизації по теоремі Котельникова:

3. ВИЗНАЧЕННЯ передавальну функцію розімкнутої СИСТЕМИ

Так як дискретні об'єкти описуються різницевими рівняннями, а безперервна частина - диференціальним рівнянням, то виникає завдання побудови дискретного опису системи, яка полягає у визначенні єдиного різницевого рівняння, що описує дану систему в цілому.

Це завдання може вирішуватися наступними способами:

безпосередня дискретизація диференціальних рівнянь.

Цей метод можна застосовувати, коли, де - постійна часу безперервної частини, причому він є дуже приблизними;

дискретне перетворення Лапласа

(3.1)

перетворення

Вводячи позначення, одержуємо

(3.2)

Рис. 2

Отриману ЦСУ можна описати двома способами:

За допомогою дискретної передавальної функції

(3.3)