0) визначаю забезпечуване обраним регулятором час регулювання? Р.
Малюнок - 6 Залежність часу регулювання від? з/Т 0
Визначили? Р /? З=600/59=10,1.
.4 Розрахунок оптимальних значень параметрів настройки регулятора
Формули для розрахунку оптимальних значень параметрів настройки регулятора зведені в таблицю 1. Проводимо розрахунок параметрів настройки для типу перехідного процесу:? =20% для всіх регуляторів.
Таблиця 1 - Формули для розрахунку оптимальних налаштувань регулятора
Закон регулірованіяТіп перехідного процесу? =20% І=0,00125П=0,696ПІ=0,696
=108,8ПІД=1,194; =118; =23,6
3. ДОСЛІДЖЕННЯ синтезувати АСР
Під параметричної областю стійкості АСР розуміється сукупність значень параметрів настроювання автоматичного регулятора, при якій забезпечується стійка робота АСР.
Такі характеристики розраховуються шляхом рішення системи рівнянь, яка характеризує критичний стан АСР на межі стійкості при використанні критерію Найквіста-Михайлова .
Рішення розглянутої задачі реалізується за допомогою програми «Розрахунок параметричної області стійкості». У комп'ютер вводяться дані про динамічні властивості об'єкта (t з, Т 0, К об) і вказується аналізований варіант комплектування системи з використанням П-, ПІ- або ПИД- регулятора. Результати розрахунку видаються у вигляді таблиці і графіка, які відображають функціональну залежність положення кордону області стійкості конкретної системи від параметрів настройки регулятора (вид графіка наведено на рис. 6). Розраховуються параметричні області стійкості є основним орієнтиром правильного вибору налаштувань регулятора при проведенні досліджень. Природно, що налаштування слід вибирати в межах області стійкості, виходячи із заданих вимог до якості регулювання. При наближенні «робочої точки »до кордону стійкості, перехідний процес в системі буде коливальним і тривалим.
Вибрані значення параметрів настройки регулятора використовуються далі для аналізу роботи системи методом математичного моделювання.
За допомогою програми «розрахунку перехідних процесів» розраховується крива, що описує зміна відхилення регульованого параметра? Y (?) В процесі регулювання і дозволяє оцінювати стійкість і якість регулювання.
Малюнок - 7 Параметричні області стійкості систем
а - з П- регулятором, б - з ПІ- регулятором, в - з ПІД-регулятором;
«А» - зона апериодического перехідного процесу; «АК» - зона апериодического перехідного процесу з невеликими коливаннями; «К» - зона коливального перехідного процесу
Якість регулювання визначається динамічними властивостями об'єкта управління, величиною зовнішнього впливу (возмущающего -? Z або зміни завдання -? U), обраним законом регулювання та знайденими параметрами налаштування регулятора. Вплив цих факторів на стійкість системи і якість регулювання вивчається при виконанні дослідження роботи АСР. Результати розрахунку видаються у вигляді графіка (рис. 2) і таблиці.
При дослідженні систем автоматичного регулювання прийнято аналізувати не тільки її тимчасові, а й частотні характеристики, які визначаються за допомогою програми «Розрахунок частотних характеристик». Отримані результати видаються у вигляді таблиці, де вказуються значення амплітудно-частотних А (?) І фазо-частотних? (?) Характеристик об'єкта, регулятора і умовно розімкнутої системи.
Малюнок - 8 Графік перехідного процесу регулювання
- при використанні ПІ- або ПІД-регулятора, 2 - при використанні П-регулятора; А - точка, яка приймається за закінчення перехідного процесу в системі
За цими даними на площині комплексного змінного будуються годографи (графіки) амплітудно-фазових частотних характеристик об'єкта W (j?) ОБ, регулятора W (j?) Р і умовно розімкнутої системи W (j?) АСР. На рис.8 показано побудова W (j?) АСР.
Основою побудови таких годографов є вибір потрібного масштабу реальної осі координат, зазначеної символом Re (?). Орієнтиром можуть служити значення До ПРО або A (?) ОБ при? =0, вибране значення параметра настройки регулятора До Р і потрібна величина безрозмірного відрізка, рівного одиниці (рис.8). Ухвалений масштаб реальної шкали використовується для визначення довжини векторів A (?) ОБ, A (?) Р і A (?) АСР. Їхнє становище на графіках в прийнятій системі полярних координат визначається значеннями? (?) ОБ,? (?) Р і? (?) АСР, які характеризують величини кутів в градусах, що відкладаються від позитивного напрямку реальної осі. При? (?) Lt; 0 кут відкладається за ...
