align="justify"> Рис. 54. Графік перехідного процесу системи при впливі на неї одиничного ступеневої сигналу
. 3.2 Настройка ПІД - регулятора
Для настройки ПІД регулятора - визначення значень пропорційного, диференціального й інтегрального коефіцієнтів - скористаємося вбудованими засобами середовища Simulink.
Підбір коефіцієнтів будемо здійснювати за допомогою блоку NCD OutPort. Включимо його в схему, як показано на малюнку 55.
Рис. 3.3 Схема, зібрана для настройки ПІД регулятора
Задамо настройки блоку NCD OutPort (рис. 56-57) і ПІД регулятора PID Controller.
Рис. 3.4 Налаштування блоку NCD OutPort
Рис. 3.5 Налаштування блоку NCD OutPort
Рис. 3.6 Параметри ПІД регулятора PID Controller
У блоці NCD OutPort задамо обмеження для графіка перехідного процесу (рис. 3.7).
Блок NCD OutPort проводить автоматичну корекцію параметрів Kp, Ki і Kd.
Рис. 3.7 Налаштування кордонів в блоці NCD OutPort
Значення коефіцієнтів, отриманих оптимізацією в блоці NCD OutPort:=64.48=0, 025=1, 12
Після коректування перехідна функція задовольняє технічним завданням (рис. 60).
Отримані наступні характеристики:
Час перехідного процесу - 0.207 с.
Кількість коливань - 0.
Коефіцієнт перерегулирования - 0.
Статична помилка - 0.004.
Рис. 3.8 Реакція системи на одиничне поетапне вплив
. 3.3 Визначення передавальних функцій розімкнутої і замкнутої системи.
Визначимо передавальну функцію розімкнутої системи: раз=Wус (p)? Wдвігателя (p)? Wредуктора (p)? WПІД-регулятора (p) (12)
(13)
Визначимо передавальну функцію замкненої системи:
(14)
(15)
(16)
Характеристичне рівняння замкнутої системи має вигляд
(17)
Висновки до глави 3
За підсумками виконаної роботи були отримані наступні результати:
1) Складені функціональна і структурна схеми системи управління крокуючого роботом;
2) Складені передавальні функції, що описують аналогову систему автоматичного управління, проведено моделювання системи автоматичного керування в програмному пакеті Matlab;
) Складені передавальні функції, що описують цифрову систему автоматичного управління, проведено моделювання цифрової системи автоматичного управління та порівняння з аналоговою системою в програмному математичному пакеті Matlab;
Глава 4. Цифрова САУ
. 1 Моделювання цифрової системи
Для дослідження ЦСАУ необхідно провести z-перетворення передавальної функції безперервної системи. Для цього скористаємося засобами математичного пакета VisSim (рис. 4.1).
Рис. 4.1 Перехід в Z-простір засобами VisSim
Підсумком цього перетворення стане дискретна передавальна функція (рис. 4.2.)
Рис. 4.2 Дискретна передавальна функція, отримана засобами VisSim
Змоделюймо дискретну і аналогову систему автоматичного управління в Simulink (рис. 4.3).
Рис. 4.3 Структурна схема цифрової та замкнутої системи
Рис. 4.4 Порівняння передавальних функцій замкнутої системи по S- і Z-перетворенням
4.2 Дослідження цифрової системи на стійкість
Як відомо, безперервна система стійка, якщо всі корені її характеристичного рівняння лежать в лівій півплощині.
При дослідженні дискретних систем замість р використовується нова змінна z =. Конформне перетворення z=відображає ліву полуплоскость площині р в область, обмежену окружністю одиничного радіуса на площині z, при цьому уявна вісь відображається в саму цю окружність [1]. Отже, для того щоб системи була стійка необхідно і достатньо, щоб коріння характеристичного рівняння лежали всередині одиничному колі.
Рис. 4.5 Перевірка стійкості ЦСАУ
Як видно з рис. 4.5, всі корені характеристичного рівняння лежать всередині одиничному колі, отже, проектована цифрова система стійка.
. 3 Вибір електронних компонентів
Розглядаючи функціональну схему прист...
