является устойчивым в разомкнутом состоянии, так как все его корни характеристического полинома имеют отрицательную вещественную часть.
Рисунок 17 - АФЧХ ОУ для канала возмущения
В соответствии с рисунком 17 используя критерий Найквиста, для неустойчивой разомкнутой системы, можно сказать, что система в замкнутом состоянии не будет устойчива, т.к. АФЧХ системы не охватывает точкукак видно на графике.
Рисунок 18 - ВЧХ ОУ для канала возмущения1. Острый пик при частоте равнойГц, за которымпереходит через нуль при частоте близкой к , на графике ВЧХ ОУ для канала возмущения (рисунок 18) соответствует медленно затухающим колебаниям переходного процесса.
. Переходная характеристика имеет перерегулирование , так как ВЧХ не положительна на всем участке изменения частоты (рисунок 18).
. Переходной процесс ОУ не имеет монотонный характер, так как соответствующая ему ВЧХ не является положительной функцией частоты (рисунок 18).
Рисунок 19 - МЧХ ОУ для канала возмущения В соответствии с рисунком 20 запасы по амплитуде и по фазе бесконечны.
Рисунок 20 - ЛАЧХ и ЛФЧХ ОУ для канала возмущения
2.3 Получение вход-выходных математических моделей УОУ в дифференциальной форме
3. Исследование возможностей и простейших вариантов управления объектом
На данном этапе работы выполняется оценка возможностей и простейших вариантов управления объектом с помощью типовых законов управления. В ходе работы исследуются графики ЛАЧХ и ЛФЧХ, а также оценивается переходной процесс ОУ по прямому каналу.
Исходные характеристики ОУ.
Рисунок 21 - График переходного процесса ОУ по прямому каналу В соответствии с рисунком 21 объект управления является неустойчивым.
Исходя из полученных логарифмических частотных характеристик системы (Рисунок 22) и логарифмического критерия Найквиста можно сделать вывод о том, что для данного ОУ наиболее подходящим является пропорциональный регулятор с коэффициентом усиления равный:
Рисунок 22 - Графики ЛАЧХ и ЛФЧХ УОУ по прямому каналу При этом достигаются наибольшие запасы устойчивости ОУ. Запасы устойчивости по амплитуде составляют 20.7 дб, а по фазе 69.4 град.
Рисунок 23 - Графики ЛАЧХ и ЛФЧХ УОУ по прямому каналу с использованием П - регулятора (красный график) Использование других законов регулирования не целесообразно по следующим причинам:
· И - закон регулирования не подходит, так как произойдет понижение фазовой характеристики на угол 90 град., что приведет к понижению запасов устойчивости;
· Д - закон регулирования в чистом виде не является физически реализуемым, за исключением случая использования физически реализуемого дифференциального звена, что приводит к большим аппаратным затратам;
· ПД, ПИ и ПИД - законы регулирования являются сложными законами управления, состоящие из более простых регуляторов и, следовательно, они более сложны в настройке и требуют больших аппаратных затрат.
Рисунок 24 - График переходного процесса замкнутой системы по прямому каналу с использованием П - регулятора В соответствии с рисунком 24 характеристики переходного процесса имеют следующие значения:
· Время регулирования - сек.;
· Максимальное отклонение от установившегося значения - ;
· Установившееся значение переходного
Похожие работы
Интересная статья: Основы написания курсовой работы