тимальні параметри налаштування для ПІД-регулятора відповідно до формули (2.8):
, (2.8)
з урахуванням того, що?=0,1, визначаються наступним чином:
;
;
Дані для побудови графіка залежності С1С0=f (С1) для ПІД-регулятора наведені в таблиці 2.2:
Таблиця 2.2
Дані для визначення параметрів оптимальної настройки ПІД-регулятора
wC0C1C0*C10,0010,0123490,0118750,0001470,00250,0195260,0187490,0003660,0050,0276130,0264740,0007310,00750,0338190,0323850,0010950,010,039050,037360,0014590,01250,043660,0417340,0018220,0150,0478250,0456840,0021850,01750,0516560,0493110,0025470,020,0552210,0526840,0029090,0250,0617370,0588380,0036320,030,0676270,0643920,0043550,0350,0730420,0694910,0050760,040,078080,0742290,0057960,0450,0828130,0786730,0065150,050,087290,0828690,007234
Графік залежності С1С0=f (С1) для ПІД-регулятора наведено на малюнку 2.3.
Малюнок 2.3. Графік залежності С1С0=f (C1) для ПІД-регулятора
Необхідно вибрати точку правіше глобального максимуму. Отже, можна взяти С1=0,0907, С1С0=0,0087.
У результаті рішення системи рівнянь визначаються оптимальні параметри налаштування:
,
,
.
2.2 Побудова перехідних характеристик синтезованої системи «об'єкт - регулятор» в середовищі MATLAB
У відповідності із завданням курсової роботи необхідно виконати перевірку розрахованих параметрів регуляторів у програмах електронного моделювання. За допомогою пакету Simulink програми MATLAB будується модель досліджуваної системи з різними типами регуляторів і по виду перехідної характеристики вибирається оптимальний регулятор.
Модель досліджуваної системи з П-регулятором наведена на малюнку 2.4.
Малюнок 2.4. Модель системи з П-регулятором
Перехідна характеристика системи з П-регулятором наведена на малюнку 2.5.
Рисунок 2.5. Перехідна характеристика з П-регулятором
передавальний логарифмічний синтезований регулятор
ПІ-регулятор можна представити як паралельне з'єднання пропорційного і інтегруючого ланок. Коефіцієнт передачі пропорційного ланки відповідно до розрахунку, наведеним вище, дорівнює - 0,027 коефіцієнт передачі інтегруючого ланки дорівнює
.
Таким чином, модель досліджуваної системи з ПІ-регулятором приведено малюнку 2.6.
Малюнок 2.6. Модель системи з ПІ-регулятором
Перехідна характеристика системи з ПІ-регулятором приведено малюнку 2.7.
Малюнок 2.7. Перехідна характеристика системи з ПІ-регулятором
ПІД-регулятор можна представити як паралельне з'єднання пропорційного, інтегруючого і дифференцирующего ланок. Коефіцієнт передачі пропорційного ланки відповідно до розрахунку, наведеним вище, дорівнює 0,168 коефіцієнт передачі інтегруючого ланки дорівнює, коефіцієнт передачі дифференцирующего ланки дорівнює.
Модель досліджуваної системи з ПІД-регулятором наведена на малюнку 2.8.
Малюнок 2.8. Модель системи з ПІД-регулятором
Перехідна характеристика системи з ПІД-регулятором приведено малюнку 2.9.
Малюнок 2.9. Перехідна характеристика системи з ПІД-регулятором
Висновок
У ході виконання даної роботи дослідження режимів автоматичного управління, побудовані: тимчасові, логарифмічні і фАзов характеристики. Визначено оптимальні параметри налаштування П, ПІ, ПІД-регуляторів. На підставі отриманих характеристик можна зробити висновок, що для заданого об'єкта управління оптимальним є П-регулятор, оскільки у ПІ-регулятора спостерігається малий час перехідного процесу, але досить велика статична помилка, а у ПІД-регулятора, перерегулирование.
Список літератури
1. Теорія автоматичного управління/Под ред. А.А.Воронова.- М .: ВШ, 1986р.
2. Г.А. Атамалян Прилади і методи вимірювання електричних величин.- М .: Дрофа, 2005р.
3. В.Ю. Шишмарев Автоматика.- М .. ACADEMIA, 2005р.
. Нікулін В.А. Частотні методи аналізу та синтезу теорії автоматичного управління.- 2-е изд., Испр. і доп.- М .: Наука, 2000.
. Лукас В.А. Теорія автоматичного керування.- 2 изд., Перераб. і доп.- М .: Недра, 1990.
. Баскаков С.І. Радіотехнічні ланцюги і сигнали: Учеб. для вузів по спец. «Радіотехніка».- 4-е изд., Перераб....
