Описание структурной схемы исследуемой САУ

Описание структурной схемы исследуемой САУ

 

       Качественные показатели процесса регулирования наиболее точно определяются решением уравнений динамики, описывающих САУ, с последующим построением кривой переходного процесса. Однако обычный (прямой) анализ сложных линейных САР, динамический режим которых описывается дифференциальными уравнениями высоких порядков, а иногда еще с переменными параметрами, требует громоздких вычислений. Для быстрой и надежной численной оценки качественных показателей процесса управления таких систем используют цифровое моделирование. Моделирование структурной схемы (рис. 2. 5) осуществляется с помощью программного комплекса " SIMULINK", (описание пакета дано в лабораторной работе № 1).

 

Рис. 2. 5. Структурная схема исследуемой САУ

 

 

           Для получения переходного процесса необходимо выбрать время интегрирования Т_инт. Т_инт необходимо выбирать таким образом, чтобы за время интегрирования переходный процесс закончился. При необходимости задается шаг интегрирования Δ t_инт, который выбирается таким образом, чтобы учесть все постоянные времени системы. Исходя из этого, время интегрирования и шаг интегрирования выбирают из условия:

                               Т_инт ≥ (3÷ 5)·T_max,               Δ t_инт ≤ 0, 1·T_min,

где Т_min, Т_max - минимальная и максимальная постоянные времени передаточной функции исследуемой системы.

Подготовка к работе

       1. Построить переходную характеристику по передаточной функции замкнутой системы (рис. 2. 5) в соответствии с заданным вариантом (табл. 2. 1). Определить устойчивость системы и прямые показатели качества: время регулирования, перерегулирование, время первого максимума, число колебаний и статическую ошибку системы.

       2. По передаточной функции разомкнутой системы построить ЛАЧХ, ЛФЧХ и АФХ. По построенным характеристикам определить запасы устойчивости по фазе и амплитуде, предельный коэффициент усиления.

Задание на выполнение работы

       1. Смоделировать исследуемую замкнутую САУ с помощью программного комплекса " SIMULINK". и снять переходную характеристику. По снятой характеристике определить параметры качества: t_P, σ, t_max, N, х_{0уст .} . Провести сравнение снятых и построенных характеристик и параметров.

       2. Изменяя коэффициент усиления К разомкнутой системы, построить зависимости σ и t_p от К. Получить незатухающие колебания на ее выходе и определить предельный коэффициент усиления системы. Сравнить полученное значение с вычисленным.

       3*. Снять частотные характеристики разомкнутой системы и определить по ним запасы устойчивости по амплитуде и фазе.

       (Пункт * выполняется по указанию преподавателя).

Методические указания

       Исследуемая система автоматического регулирования содержит три динамических звена первого порядка и является астатической первого порядка (рис. 2. 5). Значения параметров динамических звеньев при выполнении лабораторной работы определены вариантом из табл. 2. 1 по номеру бригады.

       В соответствии с заданием необходимо определить основные параметры качества переходного процесса.

       Предлагается использовать прямой аналитический метод расчета h(t) и метод моделирования. В первом случае используется связь между Н(р) и W(p) и переход от изображения к оригиналу по формуле (2. 12). По полученной h(t) определяется t_p, σ, N, t_max. Запасы по фазе и по модулю, а также предельный коэффициент усиления могут быть определены по ЛАЧХ, ЛФЧХ и АФХ.

Для определения параметров переходного процесса во втором случае, то есть используя модель системы необходимо смоделировать систему в среде " SIMULINK". Результаты можно представить в виде таблицы или графика.                              Таблица 2. 1

№ бригады	К1	К2	К3	Т1[c]	Т2[c]
				0. 1	0. 005
		2. 0		0. 2	0. 005
		4. 0		0. 5	0. 005
		5. 0		0. 8	0. 01
		2. 5		1. 0	0. 01
		3. 0		1. 0	0. 05
		4. 0		0. 3	0. 025
		2. 0		0. 4	0. 005
		1. 0		0. 15	0. 005
		2. 0		0. 25	0. 005
		3. 0		0. 3	0. 004
		3. 0		0. 5	0. 004
		1. 5		0. 6	0. 005
		2. 0		0. 5	0. 0025
		1. 5		0. 4	0. 0015

Контрольные вопросы.

1. Как определяются прямые показатели качества САУ ( t_p, σ, N, t_max). ?
2. Что такое статическая ошибка системы, как она вычисляется, от чего зависит, как ее снять экспериментально?
3. Как определить косвенные показатели качества системы по частотным (АФХ) и логарифмическим (ЛАЧХ, ЛФЧХ) функциям исследуемой системы?
4. Из каких соображений устанавливается время и шаг интегрирования при цифровом моделировании системы?
5. Что такое порядок астатизма по управлению и возмущению? Чему равен порядок астатизма исследуемой системы? Дайте определение статической, астатической систем, системы с n -ым порядком астатизма.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: