Выбор регулятора и определение его настроек с применением ЛАХ при помощи программы "Classic"
Решение задач анализа и синтеза систем автоматического регулирования с использованием обыкновенной линейной модели как одно из предназначений программного комплекса "Classic". Порядок задания передаточных функций звеньев и указания входного сигнала.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.05.2014 |
| Размер файла | 5,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Цель:
1. Используя программу для анализа и синтеза линейных систем автоматического регулирования Classic.
2. Выбрать регулятор и определить его настройки с применением логарифмических частотных характеристик.
3. Оценить качество синтезируемой системы.
Использованные программные средства: Программа Classic.
Таблица 1. Исходные данные
|
Исследуемая система |
СОСТАВ СИСТЕМЫ |
||||||
|
Объект |
Измерительный преобразователь |
Исполнительный механизм |
|||||
|
Система регулирования давления |
Тип |
Параметры |
Тип |
Параметры |
Тип |
Параметры |
|
|
ИНЕРЦИОННЫЙ |
k=0,065 T=5,4 |
ИНЕРЦИОННЫЙ |
k=12,6 T=0,023 |
АСТАТИЧЕСКИЙ |
k=8,6 |
||
1. Общая характеристика программы CLASSIC
Программа CLASSIC предназначена для решения задач анализа и синтеза систем автоматического регулирования с использованием обыкновенной линейной модели системы (обыкновенная линейная система автоматического регулирования). При исследовании система задается в виде структурной схемы. Каждое звено структурной схемы описывается передаточной функцией, вид и параметры которой задаются.
Средства программы CLASSIC позволяют исследователю решать следующие задачи:
1. задание структурной схемы системы автоматического регулирования и ее параметров;
2. сохранение введенной схемы на диске для ее повторного использования;
3. анализ частотных характеристик системы, расположения корней ее характеристического уравнения и переходного процесса в системе;
4. синтез корректирующего звена (варьируемого звена) для улучшения качества переходных процессов в системе.
2. Выполнение задания
1. Размещение структурных звеньев на схеме.
В верхнем правом углу верхнего экрана имеется изображение структурного звена. Это изображение можно перемещать по экрану клавишами перемещения курсора. Поместив изображение звена в нужное место, следует нажать клавишу Enter и зафиксировать положение звена на схеме. После этого можно разместить подобным же образом все последующие звенья структурной схемы. Каждое структурное звено имеет на входе сумматор входных сигналов, отдельные сумматоры в структурной схеме не используются.
Используя описанные средства, следует ввести структурную схему исследуемой системы и задать параметры передаточных функций структурных звеньев.
Возможные операции при размещении и редактировании звеньев предусмотрены пунктом меню Звено (рис. 1). Например, при необходимости можно изменить ориентацию звена (поменять местами вход и выход звена), выделив его курсором и выбрав пункт Изменить ориентацию (или нажав клавишу пробела Space).
Рис. 1
2. Задание передаточных функций звеньев.
Для каждого звена необходимо задать его передаточную функцию. Для этого нужное звено необходимо выделить курсором и нажать клавишу Tab. Активным становится нижнее окно.
Передаточная функция задается коэффициентами членов многочлена в числителе и знаменателе дроби при "s" в соответствующей степени. Первый член многочлена содержит s. Для перехода к члену многочлена с более высокой степенью s следует нажимать клавишу PageUp, для перехода к члену с меньшей степенью s - клавишу PageDown. Окончание ввода числителя или знаменателя дроби, в виде которой записывается передаточная функция звена, подтверждается нажатием клавиши Enter.
После ввода знаменателя передаточной функции и нажатия клавиши Enter курсор перемещается в поле ввода названия звена, в котором можно ввести латинскими буквами выбранное название звена (не обязательно). Для возврата в окно структурной схемы следует нажать клавишу Tab. Проведение связей между звеньями. Все звенья структурной схемы следует соединить между собой в соответствии со структурной схемой. Для задания связей между звеньями используется пункт меню Связи (рис. 2). Для проведения связи звено-источник выделяется курсором и выбирается пункт меню Провести связь (или нажимается клавиша F5). После этого клавишами управления курсором проводится линия связи к входу звена приемника.
Рис. 2
3. Назначение входов/выходов системы.
Для структурной схемы необходимо указать входной сигнал и выходной сигнал. При расчетах входной сигнал будет использован в качестве задающего или возмущающего воздействия. Для выходного сигнала будет построен переходный процесс. Частотные характеристики системы также строятся с учетом назначенных входов и выходов.
Рис. 3
автоматический линейный передаточный
Для назначения входов и выходов системы используется пункт меню Назначить/Отменить (рис. 3). При назначении звена в качестве входного или выходного его следует пометить курсором, а затем выбрать нужный пункт меню Назначить/Отменить. На структурной схеме входное и выходное звенья будут помечены соответствующим образом. Внешний сигнал (задающее воздействие или возмущение) будет приложен к входу звена, назначенного входным. Выходной сигнал звена, назначенного выходом, будет рассматриваться как выходной сигнал системы.
4. Результат ввода структуры.
В результате выполненных действий вводится графическое изображение структурной схемы исследуемой модели с описанием каждого звена передаточной функцией (рис. 4).
Рис. 4
5. Анализ модели.
Для анализа модели системы автоматического регулирования следует выбрать пункт Расчеты основного меню (рис. 5). В падающем меню этого пункта выбираем пункт Анализ. Программа выполняет расчет характеристик модели и выдает результаты расчета на экран в виде графиков (рис. 6). Для вызова меню на экран необходимо нажать клавишу F10.
Выводятся четыре графика: график расположения нулей и полюсов передаточной функции системы на комплексной плоскости; графики логарифмических частотных характеристик системы; график переходного процесса в системе при подаче на ее вход единичного скачка и график амплитуднофазовой частотной характеристики системы.
Рис. 5
Во второй части работы, выбираем регулятор и определяем его настройки с применением логарифмических частотных характеристик: (рис. 6 и рис. 7)
Рис. 6
Рис. 7
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение кривой переходного процесса модели, идентификация объекта регулирования и определения его динамических параметров. Частотные характеристики объекта. Расчет настроек регулятора графоаналитическим методом, критерии оптимальности процесса.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.08.2015Методика составления типовых звеньев, этапы расчета передаточных функций элементов. Определение устойчивости системы, критерии оценки данного показателя. Проведения синтеза системы автоматического регулирования при получении дополнительных условий.
курсовая работа [54,1 K], добавлен 10.01.2015Ввод, чтение и запись передаточных функций. Бинарные операции над передаточными функциями. Вычисление аналитического выражения переходного процесса. Расчет настроек регулятора. Построение переходных процессов и частотных характеристик по управлению.
учебное пособие [1,3 M], добавлен 23.02.2014Исследование типовых примеров задач оптимизации. Реализация программы в среде MatLab для их решения. Изучение функций нелинейной оптимизации. Определение оптимума целевой функции одной или нескольких переменных. Поиск оптимальных настроек регулятора.
лабораторная работа [188,8 K], добавлен 07.12.2016Анализ основных этапов решения задачи синтеза регуляторов в классе линейных стационарных систем. Нахождение оптимальных настроек регулятора и передаточной функции замкнутой системы. Изучение состава и структуры системы автоматизированного управления.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 11.05.2012Рассмотрение модели механизма перемотки ленты в форме структурной схемы и передаточной функции. Определение характеристического уравнения и коэффициентов обратных связей. Проверка результатов синтеза моделированием в программном пакете Classic 3.01.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 18.08.2013Разработка программного обеспечения на языке C. Определение сигнала на выходе цепи, формирование его передаточной характеристики. Расчет длительности переднего фронта входного и выходного сигнала. Выбор структуры, отладка и тестирование программы.
курсовая работа [83,0 K], добавлен 26.09.2014Расчет параметров регулятора и компенсатора для непрерывных и дискретных систем для объекта и возмущающего воздействия в пакете Matlab. Вид передаточных функций. Моделирование систем управления. Оценка переменных состояния объекта с помощью наблюдателя.
курсовая работа [712,5 K], добавлен 04.12.2014Синтез системы автоматического управления корневым методом, разработанным Т. Соколовым. Определение передаточных функций по задающему и возмущающему воздействиям. Оценка устойчивости замкнутой нескорректированной системы регулирования по критерию Гурвица.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.01.2015Решение систем алгебраических линейных уравнений методом Гаусса. Вычисление обратной матрицы и определителя. Декомпозиция задачи. Схема взаимодействия интерфейсных форм. Описание процедур и функций. Тестирование разработанного программного продукта.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.06.2012Описание процесса нахождения оптимальных параметров ПИД регулятора. Овладение методами математического описания систем. Рассмотрение и применение методов синтеза непрерывных и дискретных систем автоматического управления с помощью MATLAB Simulink.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.12.2015Математические процессы, происходящие в системах автоматического управления. Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой систем, критерии устойчивости. Физический смысл логарифмических асимптотических амплитудных частотных характеристик.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 12.05.2014Исследование систем управления в пакете Vissim. Частотный анализ типовых звеньев. Изучение устойчивости и качества переходных процессов системы управления при гибкой отрицательной обратной связи в Matlab. Cоздание передаточных функций звеньев и систем.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 25.12.2014Обзор моделей анализа и синтеза модульных систем обработки данных. Модели и методы решения задач дискретного программирования при проектировании. Декомпозиция прикладных задач и документов систем обработки данных на этапе технического проектирования.
диссертация [423,1 K], добавлен 07.12.2010Принцип работы регулятора громкости в ОС Windows. Требования к интерфейсу программного продукта, программному и техническому обеспечению. Выбор ядра для разработки приложения. Инсталляция и выполнение программы. Контекстная диаграмма и листинг приложения.
курсовая работа [978,4 K], добавлен 18.06.2015Порядок и методика моделирования входного сигнала, общие принципы представления сигналов математическими моделями. Взаимосвязь математических моделей с компьютерными, их место и значение на современном этапе. Пакеты для моделирования различных процессов.
реферат [1,1 M], добавлен 19.04.2009Выбор кривой разгона, ее аппроксимация апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием. Поиск соотношения угла наклона, оптимальных настроек регулятора, передаточной функции замкнутой системы. Моделирование АСР с использованием программы 20-sim.
контрольная работа [630,5 K], добавлен 11.05.2012Присвоение значений параметров передаточных функций разомкнутой и замкнутой САР в виде полиномов и типовых динамических звеньев разомкнутой системы. Разработка математической модели электротехнической системы в символьном и символьно-цифровом виде.
практическая работа [456,4 K], добавлен 05.12.2009Классификация задач системы поддержки принятия решений, их типы и принципы реализации при помощи программы "Выбор". Обзор современных систем автоматизированного проектирования "Компас", "AutoCad", "SolidWorks", оценка преимуществ и недостатков программ.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.07.2014Исследование вольтамперных характеристик транзисторов с применением программы EWB. Решение систем линейных алгебраических уравнений с использованием средств MathCad и MS Excel. Интерполяция экспериментальных данных с применением средств MathCad.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 18.09.2014
