В» замість перехідної характеристики застосовують лінійно наростаючі сигнали, тому оптимізацію h (t) замінимо мінімізацією динамічної помилки. Для мінімізації слід використовувати блок Signal Constraint (NCD Blockset), на вхід якого подається сигнал помилки. Обмеження, що накладаються на сигнал у вікні блоку Signal Constraint, задаються в діапазоні від -0,01? Н до 0,01? Н, де? Н - номінальна швидкість обертання валу. p> Задамо в програмі m-файлу початкові значення коефіцієнтів: = -500 (94) = -100 (95) = -10 (96)
В якості параметрів, що настроюються потрібно додати коефіцієнти kп, kи, kд.
Схема імітаційного моделювання в Simulink наведена на малюнку 16.
В
Малюнок 16 - Схема імітаційного моделювання замкнутої системи з ПІД-регулятором
Керуючі впливи u1 (t) і u2 (t) задаються за допомогою блоку Signal Builder, що входить до бібліотеки елементів Sources. Блок Subsystem моделює моменти, що діють на вали електромеханічної системи. br/>В
Рисунок 17 - Налаштування регулятора за допомогою блоку Signal Constraint
В результаті настройки регулятора були знайдені наступні коефіцієнти:
В
Малюнок 18 - Результат настройки регулятора
На малюнках 19 і 20 показані графіки струму двигуна і струму генератора.
В
Малюнок 19 - Тимчасова діаграма струму iг
В
Рисунок 20 - Тимчасова діаграма струму iд
На малюнку 21 показаний графік номінальної швидкості на виході системи.
В
Рисунок 21 - Тимчасова діаграма швидкості обертання вала
Вихідна змінна y (t) визначається виразом (38), тому замість формули (62) можна записати:
(97)
Відповідно до структурної схемою (малюнок 16) сигнал ? ( t) подається на вхід ПІД-регулятора, для якого справедливі модель (80) щодо змінних стану v (t) і рівняння (81) зв'язку з вихідним сигналом управління u (t). Після підстановки у вирази (80) і (82) формулу (97) замість ? отримаємо для ПІД-регулятора наступні рівняння:
(98)
(99)
Керуючий вплив u (t) подається на вхід об'єкта, описуваного моделлю (63) для змінних стану x (t). Після підстановки в рівняння (63) формули (99) та приведення подібних, одержимо:
(100)
(101)
(102)
(103)
(104)
(105)
(106)
і отримаємо на основі виразів (100), (98) і (38) для змінних стану x (t), v (t) і вихідного сигналу y (t) модель виду:
