координати по виміряним значенням вихідної змінної. У зв'язку з цим виникає проблема наблюдаемості, що полягає у встановленні можливості стану визначення стану об'єкта (фазового вектора) по виміряним значенням вихідної змінної на деякому інтервалі.
Рішення проблеми наблюдаемості засноване на аналізі рівнянь змінних стану і формулюється наступним чином: об'єкт називається цілком спостережуваним, якщо по реакції y (tk) на виході об'єкта, на інтервалі вр?? мени [t0, tk] при заданому керуючого дії u (t) можна визначити початковий стан вектора змінних стану x (t), що є фазовими координатами об'єкта.
Критерієм наблюдаемості лінійних стаціонарних об'єктів є умова: для того, щоб об'єкт був цілком спостережуваним, необхідно і достатньо, щоб ранг матриці наблюдаемості дорівнював розмірності вектора стану п.
Визначимо матрицю наблюдаемості:
gt; gt; My=obsv (A, C)=
. 0E + 003 *
. +0006 - 0.0003 0.0003 0.0011
. +0178 - 0.0055 0.0003 - 0.0013
. 2839 0.2194 0.1083 0.0365
. 4168 - 2.6045 - 1.6650 - 0.5822
Визначимо ранг матриці наблюдаемості:
gt; gt; nMy=rank (My)=4
Таким чином, для досліджуваної моделі об'єкта, розмірність вектора станів, обумовлена ??розміром матриць A і C дорівнює чотирьом і ранг матриці наблюдаемості MY також дорівнює чотирьом, що дозволяє зробити висновок про те, що об'єкт автоматизації є цілком спостережуваним , тобто для нього завжди можна визначити за значеннями вихідної величини y (t) вектор змінних стану, необхідний для синтезу системи управління.
. 3 Аналіз системи автоматизації процесу сушіння добавок в сушильних барабанах
На підставі заданих значень передавальних функцій побудуємо схему системи автоматичного регулювання витрати добавок в SIMULINK (рис. 3.12).
Wдатчіка=0.08;
Wрегуліруемого органу=1.1;
Wісполнітельного механізму=10/(0.15р + 1).
регулятор шлак сушка барабан
Рис. 3.12 САР продуктивності витрати добавок в програмі Simulink
Зібравши структурну схему в Simulink, знаходимо динамічні характеристики системи автоматичного регулювання продуктивності витрати добавок в сушильному барабані (рис. 3.12.1).
Рис. 3.12.1 Перехідна характеристика САР продуктивності витрати добавок в сушильному барабані
Перехідна характеристика:
· Час регулювання становить 1.53 с.
· Стале значення - 5.94
· Час наростання - 0.418 с.
· Максимальне перерегулирование - 20.3%
Для побудови частотних характеристик (рис. 3.12.2), необхідно розімкнути систему
Рис. 3.12.2 ЛАХ і ЛФХ САР продуктивності витрати добавок в сушильному барабані
Вимоги до системи:
· забезпечити статичну помилку - не більше 5%;
· максимальне перерегулювання?- Не більше 10%;
· час регулювання tp - не більше 3 с;
· час наростання - не більше 1 с;
· запас стійкості по амплітуді - не менше 10 дБ;
· запас стійкості по фазі - від 30 до 80 град.
Порівнявши отримані результати з необхідними, можна зробити висновок, що вихідна система не задовольняє необхідним показниками. Щоб забезпечити необхідні характеристики системи, потрібно ввести регулятор.
Необхідною умовою надійної стійкої роботи АСР є правильний вибір типу регулятора і його налаштувань, що гарантує необхідну якість регулювання.
3.4 Обгрунтування вибору автоматичного регулятора
У залежності від властивостей об'єктів управління, визначених його передавальної функцією і параметрами, і передбачуваного виду перехідного процесу вибирається тип і настройка лінійних регуляторів.
=0.23; =0.4; ?/То=0.575
Рис. 3.4 Перехідна характеристика ТОУ
Основні області застосування лінійних регуляторів визначаються з урахуванням наступних рекомендацій:
І-регулятор зі статичним ОР - при повільних змінах збурень і малому часу запізнювання (?/Те lt; 0,1);
П-регулятор зі статичним і астатическим ОР - при будь інертності і часу запізнювання, що визначаються співвідношенням?/Те? 0,3;
ПІ-ре...
