Средства измерения и идентификации системы управления
Синтезирование адаптивного регулятора с эталонной моделью для двухмассовой электромеханической системы. Адаптация системы с незначительной динамической ошибкой при изменении динамических параметров, таких как моменты инерции 1-го и 2-го валов двигателей.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.05.2018 |
| Размер файла | 517,0 K |
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/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»
Кафедра электроники и микропроцессорных систем
Отчет о лабораторной работе
На тему: «Средства измерения и идентификации системы управения»
Выполнил: студент группы 1-34мх Я.П. Русин
Проверил преподаватель: А.А. Анисимов
Иваново, 2016
Техническое задание: для заданной структуры двухмассовой электромеханической системы с эталонной моделью синтезировать адаптивный регулятор.
Рисунок 1. Модель двухмассовой ЭМС
Составим векторно - матричное описание ЭМС:
На основе дифференциальных уравнений составим следующие матрицы:
А - матрица динамики;
В - матрица входа;
С - матрица выхода.
для синтеза эталонной модели методом модального управления, в качестве желаемого полинома, выберем полином Ньютона 4 - го порядка.
Среднегеометрический корень рассчитываем по формуле:
где: n - порядок системы, n = 4;
Tпп - желаемое время переходного процесса, Tпп = 1 с.
Расчет регулятор состояния произведем при помощи программы Satellite.
Результат расчета коэффициентов регулятора приведен на рисунке 2:
Рисунок 2. Коэффициенты обратных связей РС эталонной модели
На рисунке 3 представлена структура эталонной модели, а на рисунке 4 - ее переходная характеристика.
Рисунок 3. Структура эталонной модели
Рисунок 4. Переходная характеристика эталонной модели
Для синтеза адаптивного регулятора необходимо записать уравнения настройки коэффициентов:
Примем ?1= ?2=500, тогда при помощи программного комплекса Matlab вычислим матрицу Н из уравнения Ляпунова:
A=[-100 -50 0 0;0.5639 -2.87 -0.5636 2.87;0 24 0 -24;0 2.496 0.49 -2.496];
G=[16 0 0 0;0 8 0 0;0 0 4 0;0 0 0 2];
H=lyap(A.',G);
Рисунок 5. Матрица H
Уравнения настройки в таком случае примут вид:
На рисунке 6 представлена структурная схема двухмассовой ЭМС с адаптивным регулятором с эталонной моделью, а на рисунке 7 - ее переходные характеристики.
Рисунок 6. Структурная схема двухмассовой ЭМС с адаптивным регулятором с эталонной моделью
Рисунок 7. Переходные характеристики двухмассовой ЭМС с адаптивным регулятором с эталонной моделью
Из рисунка 7 видно, что переходные характеристики эталонной модели и объекта управления совпадают, из этого можно сделать вывод о том, что алгоритм адаптации функционирует. Однако стоит отметить, что при данной структуре используется только уравнение настройки , так как с учетом система становится неустойчивой.
Для проверки синтезированного регулятора на рисунках 8, 9, 10 представлены переходные характеристики системы при изменении параметров объекта управления.
адаптивный регулятор двухмассовый электромеханический
Рисунок 8. Переходные процессы системы при +20% J1
Рисунок 9. Переходные процессы системы при +20% C12
Рисунок 10. Переходные процессы системы при +20% J2
Рисунок 11. Результат моделирования при подаче +50 с 5с - +100, а с 10с -100
Вывод
В ходе данной работы был синтезирован адаптивный регулятор с эталонной моделью для двухмассовой ЭМС. По переходным характеристикам системы можно сказать, что при изменении динамических параметров, таких как моменты инерции 1-го и 2-го валов двигателей, система адаптируется с незначительной динамической ошибкой, а при изменении статического параметра (коэффициента жесткости) система идеально адаптируется.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы Расчет статических характеристик по управлению и возмущению, параметров регулятора, обеспечивающего качество системы. Построение графиков переходных процессов с помощью Matlab и Simulink.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 16.01.2015- Разработка и исследование метода сетевого оператора для адаптивного управления динамическим объектом
Понятие адаптивного управления как совокупности действий и методов, характеризующихся способностью управляющей системы реагировать на изменения внешней среды. Применение метода сетевого оператора для синтеза адаптивного управления мобильным роботом.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 17.09.2013 Моделирование имитационной модели системы управления, состоящей из ПИ-регулятора и инерционного объекта второго порядка. Прогон и оптимизация модели на системе имитационного моделирования ИМОДС. Оценка параметров системы до и после оптимизации.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.02.2013Расчеты параметров двигателя: частоты, тока, сопротивления индуктивности, коэффициента магнитной связи статора и ротора, суммарного момента инерции. Модель векторной системы управления в Scilab и Matlab. Графики переходных процессов при пуске двигателя.
лабораторная работа [609,1 K], добавлен 18.06.2015Неизменяемая часть системы регулирования. Расчет токового контура системы. Реализация пропорционального регулятора скорости. Динамические характеристики пропорционально-интегрального регулятора. Расчет оптимального переходного процесса в следящей системе.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 27.08.2012Идентификация объекта управления на основе экспериментальных данных. Синтез информационно-управляющей системы и анализ ее характеристик: аналогового регулятора Смита и его цифровое перепроектирование, адаптация. Выбор микропроцессорного контроллера.
курсовая работа [683,3 K], добавлен 16.10.2013Классификация и основные характеристики биометрических средств идентификации личности. Особенности реализации статических и динамических методов биометрического контроля. Средства авторизации и аутентификации в электронных системах охраны и безопасности.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.01.2011Проведение аналитического конструирования оптимальных регуляторов для систем с распределенными параметрами. Синтез распределенного регулятора для системы управления температурным полем многослойной пластинки. Анализ работы замкнутой системы управления.
курсовая работа [461,2 K], добавлен 20.12.2014Исследование основных динамических характеристик предприятия по заданному каналу управления, результаты которого достаточны для синтеза управляющей системы (СУ). Построение математической модели объекта управления. Анализ частотных характеристик СУ.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 14.07.2012Реакторный блок секции каталитического крекинга и ректификации как объект автоматизированного управления. Выбор принципиальных технических решений. Синтез системы автоматического управления. Оценивание динамических параметров данного канала управления.
дипломная работа [376,8 K], добавлен 22.04.2013Выбор эргономически обоснованных параметров мобильного транспортного средства на основе оптимизированной модели его колебательной системы. Тестирование транспортного средства в зависимости от внутренних и внешних параметров, действующих на систему.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.10.2014Технология выполнения работ по автоматизации систем управления. Адаптация автоматизированной системы "1С: Предприятие 8" для ООО "СтройРемонтПодряд". Обследование ведения учета заработной платы и кадров. Оценка экономической эффективности проекта.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 15.02.2017Разработка базы данных хранения значений технологических параметров с системой управления, графическое отображение значений технологических параметров. Синтез цифровой комбинированной системы регулирования. Расчет оптимальных настроек регулятора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.10.2012Системы посадки самолетов. Разработка имитационной модели на ЭВМ радиомаячной системы посадки метрового диапазона, позволяющей исследовать в учебном процессе принципы работы и основные характеристики таких систем. Расчет параметров сетевого графика.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 04.10.2013Графики зависимостей вероятностей нахождения системы в различных стадиях при изменении одной из характеристик её подсистем, при гарячем и холодном резервировании с интенсивностью переключения от 0,5 до 1,5. Ввод параметров системы, результаты расчета.
лабораторная работа [432,9 K], добавлен 20.11.2013Компиляция программ на языке C/C++. Компиляция нескольких файлов. Библиотеки объектных файлов. Создание статической и динамической библиотеки. Функции работы. Создание динамической библиотеки для решения системы линейных уравнений.
курсовая работа [27,4 K], добавлен 07.08.2007Составление и анализ математической модели объекта управления и структурной схемы системы. Построение областей устойчивости, требуемой точности и быстродействия статического регулятора. Анализ замкнутой системы управления с непрерывным регулятором.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.04.2012Виды и отличительные характеристики типовых динамических звеньев системы автоматического управления. Описание временных и частотных характеристик САУ. Определение передаточной функции по структурной схеме. Оценка и управление устойчивостью системы.
курсовая работа [611,8 K], добавлен 03.12.2009Определение оптимальной программы управления динамической системой, обеспечивающей минимум квадратичного критерия. Алгоритм решения краевой задачи для канонической системы уравнений с привлечением численных методов математического программирования.
курсовая работа [331,5 K], добавлен 27.11.2012Характеристика системы управления двигателем постоянного тока. Моделирование системы управления в среде Matlab 6.1. Подбор параметров регуляторов структурной схемы в соответствии с предъявляемыми требованиями. Исследование электрической схемы системы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.11.2010
