Читать практическое задание по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Синтез регуляторов в САР альтернативным методом расширенных частотных характеристик" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Тверской государственный технический университет”Лабораторная работа №3

по дисциплине:

"Автоматизация технологических процессов и производств”

на тему: "Синтез регуляторов в САР альтернативным методом расширенных частотных характеристик”Выполнил: студент гр. УТС 13.01

Мякатин И.Д.

Принял: зав. каф. АТП, д. т. н.

Марголис Б.И.Тверь 2016 Цель работы: Ознакомиться с альтернативным методом расширенных частотных характеристик (РЧХ) и реализовать программу в среде MatLab, которая по заданной передаточной функции объекта управления и параметрах качества переходного процесса замкнутой САР рассчитает параметры настройки ПИД регулятора.

Метод РЧХ в стандартной постановке не дает настроек ПИД-регулятора, если заданная степень колебательности системыбольше, чем степень колебательности объекта. Для преодоления этого недостатка необходимо перейти от набора параметровк набору, исключив коэффициентиз расчетных формул.

Полученные уравнения ЛРЗ для системы с ПИД-регулятором при помощи стандартного метода РЧХ:(1) Запишем уравнения ЛРЗ для системы с ПИД-регулятором (1) в видегде(2)

, то. (3) Подставляяиз (3) в уравнения (2), получим:где(4) Используя выражение, имеемоткудаследовательно,(6) Находим корни уравнения (6):. (7) Подставляя в выражение (7)из (2) и (4) и учитывая, что, получим(8) альтернативный метод расширенный частотный

Отбрасывая возможные отрицательные значения, выводим окончательное выражение для расчетав виде(9) С учетом коэффициентовв (2), (4) из (5) получим . (10) Обратный переход к наборус учетом ограниченияПИД-регулятора производится по формулам (10),и(11). Для наборав пространствестроятся кривые, все точки которых удовлетворяют требованию . , (12) где- соответствующие веса.

На каждой кривой находится наилучшая по критерию качества (12) точка, а затем из них выбирается оптимальная.

Результат работы программы:

1) Command window:

Заданные параметры качества переходного процесса:

Время переходного процесса: 10 с

Степень колебательности: 0.5

Перерегулирование: 20 %

ПФ ОУ:

Transfer function: 2

-----------

s^2 + 2 s + 2 ПФ оптимальных регуляторов:

Transfer function from input 1 to output: .261 s^2 + 23.07 s + 11.77

---------------------------------

s

function from input 2 to output: .8373 s^2 + 5.637 s + 3.795

---------------------------------

S

function from input 3 to output: 2.036 s^2 + 16.03 s + 18.93

--------------------------------

s

function from input 4 to output: .961 s^2 + 13.64 s + 18.98

--------------------------------

s

function from input 5 to output: 1.779 s^2 + 10.63 s + 15.86

--------------------------------

s ПФ оптимальных замкнутых САР:

Transfer function from input 1 to output: 4.523 s^2 + 46.14 s + 23.53

----------------------------------^3 + 6.523 s^2 + 48.14 s + 23.53 Transfer function from input 2 to output: .675 s^2 + 11.27 s + 7.59

------------------------------^3 + 3.675 s^2 + 13.27 s + 7.59

function from input 3 to output: 4.071 s^2 + 32.06 s + 37.86

-------------------------------^3 + 6.071 s^2 + 34.06 s + 37.86

function from input 4 to output: .921 s^2 + 27.28 s + 37.96

-------------------------------^3 + 5.921 s^2 + 29.28 s + 37.96

function from input 5 to output: 3.558 s^2 + 21.25 s + 31.73

-------------------------------

s^3 + 5.558 s^2 + 23.25 s + 31.73 ПФ регулятора с наилучшими параметрами настройки:

Transfer function: .261 s^2 + 23.07 s + 11.77

-------------------------

s ПФ замкнутой САР с наилучшими параметрами настройки регулятора:

Transfer function:

Похожие работы