Главная Коллекция "Revolution" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Расчет настроек типового регулятора

Расчет настроек типового регулятора

Определение настроек типового регулятора, минимизирующих интегральный квадратичный критерий при заданном ограничении. Выбор промышленного регулятора и его настройки. Определение оптимальных параметров промышленного регулятора, его настроечных параметров.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.02.2014
Размер файла 1023,2 K
рефераты на заказ со скидкой

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/

Задание

регулятор промышленный настройка

Цель работы: определить настройки типового регулятора (ПИ, ПИД), минимизирующие интегральный квадратичный критерий I0 при заданном ограничении m>mзад. Выбрать промышленный регулятор и его настройки.

1. Построить переходную кривую объекта по табличным данным.

2. По переходной кривой методом «площадей» Симою М.П. определить параметры нескольких моделей объекта (площадь S1 рассчитать вручную).

3. По найденным передаточным функциям методом обратного преобразования Лапласа рассчитать и построить переходные кривые моделей (две точки одной из кривых рассчитать вручную). Выбрать рабочую модель, наиболее близкую к объекту.

4. Построить нормальную АФХ рабочей модели объекта (Одну точку АФХ рассчитать вручную).

5. Выбрать закон регулирования (расчет вести для двух законов регулирования).

6. Построить область устойчивости в плоскости настроечных параметров регулятора (одну точку кривой Д-разбиения для одного из регуляторов построить вручную).

7. Рассчитать и построить в плоскости параметров настроек кривую равного значения mзад = 0,221 (вариант 5).

8. Определить оптимальные параметры регулятора.

9. Построить АФХ разомкнутой АСР (одну точку рассчитать вручную) и АЧХ замкнутой по задающему воздействию или ошибке (если задан mзад ) для оптимальных настроек регулятора.

10. Построить переходные кривые в замкнутой АСР по задающему и возмущающему воздействию методом Акульшина. Амплитуду задающего воздействия принять равной 1, возмущающего - значению при снятии кривой разгона.

11. Провести анализ качества регулирования. Выбрать наилучший закон регулирования.

12. Выбрать тип промышленного регулятора и определить значения его настроечных параметров.

1. Исходные данные

регулятор промышленный настройка

x = 1 мА - амплитуда скачка входного сигнала;

xшк =Iшк = 4 мА - диапазон изменения входного сигнала ЭПП;

зап = 0,5 мин - время запаздывание;

y =H - значение уровня, выраженное в %;

Hшк = 100%- диапазон шкалы датчика уровня;

mзад = 0,221- заданная степень колебательности.

Таблица 1. -Параметры переходного процесса:

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

y, %

0,00

0,7

1,9

3,5

5,3

7,3

9,3

11,4

13,5

15,6

17,6

Структурная схема АСР.

Где Wр(s) - передаточная функция регулятора,

Wоб(s) - передаточная функция объекта,

х - входное воздействие (задание),

- ошибка регулирования,

f - возмущающее воздействие,

у - регулируемый параметр.

2. Построение переходной кривой объекта

По исходным данным построим переходную кривую объекта рис. 1.

Рисунок 1 - Кривая разгона объекта

3. Определение параметров моделей объекта методом Симою

Метод площадей Симою М.П. позволяет определить передаточную функцию модели объекта по кривой разгона.

Кривая разгона - реакция динамического звена (объекта регулирования) на скачкообразное воздействие произвольной амплитуды. В отличие от классического определения переходной характеристики амплитуда входного воздействия не равна единице.

Динамические свойства объекта аппроксимируются моделью следующего вида:

, (1)

где K - коэффициент усиления,

ф - время запаздывания (запаздывание),

- коэффициенты передаточной функции,

нормированная передаточная функция с коэффициентом усиления равным единице

Основной задачей является определение коэффициентов передаточной функции методом площадей, предложенным М.П. Симою

Для определения параметров модели (1) кривая разгона преобразуется к расчетной. Как видно из рисунка 1, объект регулирования без самовыравнивания (интегральный). Кривая разгона является характеристикой интегрирующего типа и может быть описана моделью следующего вида

Для предотвращения аварийных ситуаций при проведении эксперимента в случае объекта без самовыравнивания входное воздействие необходимо вернуть к первоначальному значению после того как выходной сигнал начнет изменяться с постоянной скоростью.

Рис. 2. Преобразование кривой разгона объекта без самовыравнивания

Проведем из начала координат прямую Дy1(t) параллельную асимптоте кривой разгона. Уравнение этой прямой

Дy1(t)=A1t

Результаты сведены в таблице 2.1

Таблица 2.1

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Дy1, %

0,00

2,05

4,1

6,15

8,2

10,25

12,3

14,35

16,4

18,05

20,5

Коэффициент наклона прямой A1 определяется согласно рис.2 по формуле

Определяется коэффициент усиления интегратора К1

К1 =

Введем в рассмотрение функцию , определяемую формулой

= Дy1(t)- Дy(t)=A1t- Дy(t)

График приведен на рис.3

График функции можно рассматривать как реакцию некоторого вспомогательного (фиктивного) объекта с самовыравниванием на скачкообразное воздействие с амплитудой . Тогда передаточную функцию этого объекта можно записать следующим образом

,

где

Переходная кривая (рис. 3), является исходной для расчета параметров модели по программе Simou.exe из пакета «ТАУ».

Методом площадей Симою М.П. определяются параметры передаточной функции, . Для этого введем в рассмотрение нормирующую функцию (рис.4) и вспомогательную функцию (t) (рис. 5):

,

Рис. 3. График вспомогательной кривой Дy2(t)

Рассчитанные значения функций сведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

, %

0,00

1,35

2,2

2,65

2,9

2,95

3

2,95

2,9

2,9

2,9

0,00

0,47

0,76

0,91

1,00

1,02

1,03

1,02

1,00

1,00

1,00

(t)

1,00

0,53

0,24

0,09

0,00

-0,02

-0,03

-0,02

0,00

0,00

0,00

Рисунок 4. - нормирующая функция

Рисунок 5. - вспомогательная функция (t)

Площадь S1 Симою определяется как площадь под вспомогательной кривой (t). По методу трапеций эта площадь равна:

,

где t = 1 - шаг по времени, n - количество интервалов по оси времени.

Остальные расчеты проведем на ЭВМ в программе Simou.exe из пакета «ТАУ»

Полученные данные незначительно отличаются с рассчитанными с помощью компьютера, ошибка обуславливается не точностью графического метода.

4. Идентификация объекта по методу Симою

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

Величина входного сигнала х = 1

Получено 9 моделей.

Результаты расчета

Параметры передаточной функции модели № 1

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 1,25287356321839

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 2

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 1,25287356321839

a[2] = 0,60417492403223

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 3

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 1,25287356321839

a[2] = 0,604174924032238

a[3] = -,521681753917601

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 4

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 1,25287356321839

a[2] = 0,604174924032238

a[3] = -0,521681753917601

a[4] = 0,446767285344413

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 5

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 1,25287356321839

a[2] = 0,604174924032238

a[3] = -0,521681753917601

a[4] = 0,446767285344413

a[5] = -0,375443900884401

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 6

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

b[1] = 0,863461446621979

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 2,11633500984037

a[2] = 1,68598294336322

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 7

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

b[1] = 0,856398143100439

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 2,10927170631883

a[2] = 1,6771335171121

a[3] = -0,00426747086854318

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 8

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

{b8}

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 2,09323030642749

a[2] = 1,65703567127122

a[3] = -0,0139592824292637

a[4] = 0,00836850563060731

Вид передаточной функции

Параметры передаточной функции модели № 9

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0

Коэффициенты числителя

b[0] = 1

b[1] = 2,8013556318703

b[2] = 1,67939580687147

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 1

a[1] = 4,05422919508869

a[2] = 5,79331514324695

a[3] = 3,274897680764

Вид передаточной функции

Таблица 2.3

исходная

1-я мод

2-я мод

6-я мод

9-я мод

0

0

0

0

0

0

1

1,35

1,594598

1,18978

1,330502

1,330844

2

2,2

2,312388

2,386848

2,21488

2,214738

3

2,65

2,635493

2,851653

2,687458

2,687213

4

2,9

2,780935

2,939706

2,89056

2,890464

5

2,95

2,846404

2,926458

2,951487

2,951546

6

3

2,875875

2,908587

2,95228

2,952407

7

2,95

2,88914

2,901081

2,935679

2,935796

8

2,9

2,895112

2,899475

2,919464

2,919536

9

2,9

2,8978

2,899595

2,908578

2,908604

10

2,9

2,899009

2,899858

2,902714

2,90271

Рисунок 6 - Переходные кривые исходного объекта и полученных моделей

Рисунок 6 - Переходные кривые исходного объекта и полученных моделей

5. Построение переходных кривых и выбор рабочей модели

С помощью компьютера по методу Симою получены 9 моделей объекта. Модели №2, №3, №,4, №5 и №8 не учитываются, т.к. они имеют отрицательные коэффициенты характеристических полиномов (знаменателей), что по критерию устойчивости Стодолы (среди коэффициентов характеристического полинома встречаются не положительные) соответствует неустойчивым звеньям. Для выбора наилучшей модели производится расчет переходных кривых для каждой из оставшихся моделей. Расчет ведется по методу Лапласа. Полученные кривые приведены на рис. 6, результаты вычислений сведены в таблицу 3.1. Как видно, наилучшей моделью является модель №6, так как кривая почти полностью повторяет исходную кривую объекта. Модели №6 и №9 практически идентичны, т.к. их точки почти не отличаются значениями, но модель №6 является более простой функцией, поэтому выберем ее для дальнейшего расчета

Таблица 3.1

t, мин.

Исходная, %

№1, %

№2, %

№6, %

№9, %

0

0

0

0

0

0

1

1,35

1,594598

1,18978

1,330502

1,330844

2

2,2

2,312388

2,386848

2,21488

2,214738

3

2,65

2,635493

2,851653

2,687458

2,687213

4

2,9

2,780935

2,939706

2,89056

2,890464

5

2,95

2,846404

2,926458

2,951487

2,951546

6

3

2,875875

2,908587

2,95228

2,952407

7

2,95

2,88914

2,901081

2,935679

2,935796

8

2,9

2,895112

2,899475

2,919464

2,919536

9

2,9

2,8978

2,899595

2,908578

2,908604

10

2,9

2,899009

2,899858

2,902714

2,90271

Для проверки машинного расчета далее производится расчет 2 точек переходной кривой.

Коэффициент усиления объекта:

Передаточная функция модели (модель № 6):

,

где аi, bi - коэффициенты полиномов знаменателя и числителя соответственно.

Изображение выходного сигнала по Лапласу Y(s) при подаче на вход ступенчатого воздействия имеет вид:

Y(s) = Wм(s)*Х(s),

где Х(s) - изображение входного воздействия. В данном случае (ступенчатое воздействие):

Х(s) = .

Тогда

Для определения переходной функции y(t) по ее изображению Y(s) применяется метод обратного преобразования Лапласа, основу которого составляет формула обратного преобразования

.

где y(t) - оригинал, Y(j) - изображение при s = j, j - мнимая единица, - частота.

Эта формула достаточно сложна, поэтому для определения переходной функции y(t) используем метод разложения на простые дроби.

Для применения формул, приведенных в таблицах преобразования Лапласа, в отношении найденной функции Y(s) применяется разложение, дроби на сумму более простых дробей. Найдем корни знаменателя:

s0 = 0;s1 = -0.6276 + j* 0,4463 s2 = -0.6276 - j* 0,4463

Тогда выражение Y(s) можно разложить на сумму:

=,

где Мi - коэффициенты, определяемые следующим способом:

а) для корня s0 = 0:

,

y0(t) = M0 = 2,9;

б) для корня s1 = -0,6276 + j* 0,4463

= -1.45 ± j*0,3752

y1,2(t) = 2е-0,6276t(-1,45*cos( 0,4463t) - 0,3752sin( 0,4463t))

В итоге получаем оригинал переходной функции:

y(t) = 2,9 + 2е-0,6276t(-1,45*cos( 0,4463t) - 0,3752sin( 0,4463t))

Рассчитаем две точки переходной кривой.

1) При t = 0 мин:

y(0)=2,9+2е0(-1,45*cos(0)- 0,3752sin(0)) = 2,9+2*1(-1,45*1-0)=2,9-2,9=0;

2) При t = 10 мин:

y(2) = 2,9 + 2е-0,6276*2(-1,45*cos( 0,4463*2) - 0,3752sin( 0,4463*2))=

=2,9+2*0,125732*(-1,45*0,62739 - 0,3752*0,998868) = 2,2148

Полученные данные совпадают с рассчитанными на компьютере.

Запишем передаточную функцию модели

С учетом запаздывания и принимая во внимание, что объект у нас объект без самовыравнивания, передаточную функцию приведем к виду

,

Получим

6. Построение АФХ рабочей модели

Передаточная функция модели, а значит бъекта с учетом запаздывания имеет вид:

.

Для построения нормальной АФХ делается подстановка s = j*. Для частоты = 1,0 вычислим с помощью комплексного калькулятора, имеем:

Остальные точки АФХ вычислим в программном пакете «ТАУ» в программе AFX.exe, результаты сведем в таблицу 4.1

Найдем начальную частоту для АФХ рабочей модели:

Найдем шаг по частоте для АФХ рабочей модели:

График нормальной АФХ приведен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - График нормальной АФХ рабочей модели

Рисунок 4.2 - График АФХ рабочей модели

w

Re(w)

Im(w)

6.00000

-0.00815

0.09074

6.20000

0.00072

0.08834

6.40000

0.00908

0.08526

6.60000

0.01688

0.08155

6.80000

0.02411

0.07728

7.00000

0.03073

0.07251

7.20000

0.03671

0.06731

7.40000

0.04204

0.06173

7.60000

0.04671

0.05584

7.80000

0.05071

0.04970

8.00000

0.05403

0.04338

8.20000

0.05669

0.03694

8.40000

0.05868

0.03044

8.60000

0.06002

0.02394

8.80000

0.06073

0.01749

9.00000

0.06082

0.01115

9.20000

0.06032

0.00496

9.40000

0.05926

-0.00102

9.60000

0.05768

-0.00675

9.80000

0.05559

-0.01219

Рисунок 4.2 - График расширенной АФХ рабочей модели для степени колебательности m=0,221

w

Re(w)

Im(w)

0,5

-10,78997

-3,13179

0,75

-5,18031

1,22342

1

-2,09904

1,12658

1,25

-1,07357

0,49477

1,5

-0,78252

0,13931

1,75

-0,70488

-0,00394

2

-0,68378

-0,03611

2,25

-0,67285

-0,01417

2,5

-0,65844

0,03311

3,5

-0,53009

0,26882

4,5

-0,31727

0,4397

5,5

-0,06875

0,50292

6,5

0,17032

0,45552

7,5

0,35779

0,31208

8,5

0,45917

0,10287

9,5

0,45409

-0,12919

10,5

0,34175

-0,33487

Рисунок 4.2 - График расширенной АФХ рабочей модели для степени устойчивости, m=0,221

w

Re(w)

Im(w)

0,01

18,24694

-1,11406

0,21

5,96113

-11,3862

0,41

-1,00932

-7,61755

0,61

-2,44584

-4,09149

0,81

-2,24271

-2,08916

1,01

-1,7326

-1,10357

1,21

-1,30339

-0,64779

2,21

-0,57563

-0,14749

3,21

-0,41626

0,04947

4,21

-0,27593

0,1791

5,21

-0,13262

0,23583

6,21

-0,00472

0,22943

7,21

0,09101

0,17702

8,21

0,14509

0,09897

9,21

0,1563

0,01575

10,21

0,13093

-0,0551

11,21

0,08083

-0,10133

Расчет АФХ рабочей модели

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет нормальных частотных характеристик

Количество точек

N = 40

Начальная частота

w0 = 1

Шаг по частоте

dw = 0,25

Результаты расчета

Расчёт кривой D-разбиения для ПИ-регулятора

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет границы устойчивости

В исследуемой АСР используется ПИ-регулятор

Количество точек

N = 10

Начальная частота

w0 = 0

Шаг по частоте

dw = 0.275

Результаты расчета

Расчёт кривой D-разбиения для ПИ-регулятора для степени колебательности m = 0,221

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет кривой для степени колебательности m = 0,221

В исследуемой АСР используется ПИ-регулятор

Количество точек

N = 10

Начальная частота

w0 = 0

Шаг по частоте

dw = 0.07

Результаты расчета

w

K0

K1

K2

0.00000

0.00082

0.00158

0.00000

0.07000

0.00081

0.00650

0.00000

0.14000

0.00298

0.01540

0.00000

0.21000

0.00606

0.02644

0.00000

0.28000

0.00944

0.03939

0.00000

0.35000

0.01241

0.05407

0.00000

0.42000

0.01408

0.07037

0.00000

0.49000

0.01338

0.08827

0.00000

0.56000

0.00902

0.10788

0.00000

0.63000

-0.00051

0.12952

-0.00000

0.70000

-0.01694

0.15379

-0.00000

Расчёт кривой D-разбиения для ПИД-регулятора при б=0,15

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет границы устойчивости

В исследуемой АСР используется ПИД-регулятор alfa = 0,15

Количество точек

N = 15

Начальная частота

w0 = 0

Шаг по частоте

dw = 0.45

w

K0

K1

K2

0.00000

0.03154

0.06896

0.02261

0.45000

0.03154

0.06896

0.02261

0.90000

0.13867

0.32701

0.11567

1.35000

0.49897

0.83073

0.20746

1.80000

1.13976

1.28373

0.21688

2.25000

1.69189

1.60629

0.22875

2.70000

2.01987

1.88636

0.26425

3.15000

2.11728

2.11436

0.31671

3.60000

2.00415

2.25145

0.37939

4.05000

1.71845

2.25978

0.44575

4.50000

1.31144

2.10991

0.50918

4.95000

0.84700

1.78384

0.56353

5.40000

0.40513

1.27694

0.60371

5.85000

0.08595

0.59891

0.62601

6.30000

0.01220

-0.22604

0.62824

Расчёт кривой D-разбиения для ПИД-регулятора для степени колебательности m = 0,221 при б=0,15

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет кривой для степени колебательности m = 0,221

В исследуемой АСР используется ПИД-регулятор alfa = 0,15

Количество точек

N = 16

Начальная частота

w0 = 0

Шаг по частоте

dw = 0.1

w

K0

K1

K2

0.00000

0.00000

0.00000

-0.48776

0.10000

0.00493

0.03035

0.02803

0.20000

0.01819

0.07596

0.04759

0.30000

0.03711

0.13578

0.07452

0.40000

0.05887

0.20995

0.11233

0.50000

0.08139

0.30058

0.16651

0.60000

0.10465

0.41263

0.24405

0.70000

0.13139

0.55468

0.35126

0.80000

0.16705

0.74002

0.49174

0.90000

0.22027

0.98857

0.66552

1.00000

0.30541

1.32854

0.86687

1.10000

0.44657

1.79203

1.07866

1.20000

0.67947

2.39473

1.26601

1.30000

1.04110

3.09689

1.38182

1.40000

1.53855

3.78432

1.39622

1.50000

-2.39262

3.06128

-0.58752

1.60000

-2.41467

3.33455

-0.69073

Рисунок 6.1 - Область устойчивости и кривая равного значения степени колебательности m= 0,221 для АСР с ПИ-регулятором

Рисунок 6.2 - Область устойчивости и кривая равного значения степени колебательности m= 0,221 для АСР с ПИД-регулятором (б=0,15)

Рисунок 6.3 - Область устойчивости и кривая равного значения степени колебательности m= 0,221 для АСР с ПИД-регулятором (б=0,1)

Рисунок 6.4 - Область устойчивости и кривая равного значения степени колебательности m= 0,221 для АСР с ПИД-регулятором (б=0,05)

Рисунок 6.4 - Область устойчивости и кривая равного значения степени колебательности m= 0,221 для АСР с ПИД-регулятором (б=0,02)

Расчёт кривой D-разбиения для ПИД-регулятора при б=0,1

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет границы устойчивости

В исследуемой АСР используется ПИД-регулятор alfa = 0,1

Количество точек

N = 15

Начальная частота

w0 = 0,001

Шаг по частоте

dw = 0.45

Результаты расчета

w

K0

K1

K2

0.00100

-0.00000

0.00000

-0.16821

0.45100

0.03028

0.06928

0.01585

0.90100

0.11857

0.32788

0.09067

1.35100

0.42125

0.83193

0.16430

1.80100

0.98247

1.28454

0.16795

2.25100

1.44132

1.60695

0.17916

2.70100

1.65824

1.88694

0.21472

3.15100

1.65477

2.11478

0.27027

3.60100

1.49110

2.25162

0.34000

4.05100

1.22735

2.25963

0.41601

4.50100

0.90900

2.10938

0.48949

4.95100

0.57524

1.78291

0.55259

5.40100

0.27154

1.27561

0.59923

5.85100

0.05705

0.59723

0.62521

6.30100

0.00828

-0.22801

0.62812

Расчёт кривой D-разбиения для ПИД-регулятора для степени колебательности m = 0,221 при б=0,1

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет кривой для степени колебательности m = 0,221

В исследуемой АСР используется ПИД-регулятор alfa = 0,1

Количество точек

N = 16

Начальная частота

w0 = 0,001

Шаг по частоте

dw = 0.1

Результаты расчета

w

K0

K1

K2

0.00100

-0.00000

0.00000

-0.16807

0.10100

0.00170

0.01045

0.00643

0.20100

0.00610

0.02589

0.01099

0.30100

0.01208

0.04594

0.01748

0.40100

0.01839

0.07059

0.02710

0.50100

0.02404

0.10054

0.04205

0.60100

0.02896

0.13766

0.06544

0.70100

0.03429

0.18514

0.09997

0.80100

0.04184

0.24754

0.14646

0.90100

0.05387

0.33145

0.20394

1.00100

0.07387

0.44609

0.26938

1.10100

0.10785

0.60188

0.33589

1.20100

0.16521

0.80347

0.39076

1.30100

0.25694

1.03683

0.41839

1.40100

0.38829

1.26376

0.41131

1.50100

-0.72743

1.08428

-0.16162

1.60100

-0.71572

1.18132

-0.19498

Расчёт кривой D-разбиения для ПИД-регулятора при б=0,05

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет границы устойчивости

В исследуемой АСР используется ПИД-регулятор alfa = 0,05

Количество точек

N = 15

Начальная частота

w0 = 0,001

Шаг по частоте

dw = 0.45

w

K0

K1

K2

0.00100

-0.00000

-0.00000

-0.16821

0.45100

0.02875

0.06928

0.00835

0.90100

0.09226

0.32788

0.05826

1.35100

0.31923

0.83193

0.10840

1.80100

0.78055

1.28454

0.10570

2.25100

1.11845

1.60695

0.11544

2.70100

1.18646

1.88694

0.15005

3.15100

1.06199

2.11478

0.21056

3.60100

0.86821

2.25162

0.29197

4.05100

0.66840

2.25963

0.38195

4.50100

0.47529

2.10938

0.46808

4.95100

0.29373

1.78291

0.54111

5.40100

0.13683

1.27561

0.59462

5.85100

0.02856

0.59723

0.62437

6.30100

0.00414

-0.22801

0.62802

Расчёт кривой D-разбиения для ПИД-регулятора для степени колебательности m = 0,221 при б=0,05

Исходные данные для расчета

Параметры передаточной функции объекта управления

Коэффициент усиления

K = 2,9

Запаздывание

tau = 0,5

Коэффициенты числителя

b[0] = 2,05

b[1] = 1,4378

b[2] = 0,95215

Коэффициенты знаменателя

a[0] = 0

a[1] = 1

a[2] = 2,116

a[3] = 1,686

Вид передаточной функции

Параметры расчета

Расчет кривой для степени колебательности m = 0,221

В исследуемой АСР используется ПИД-регулятор alfa = 0,05

Количество точек

N = 16

Начальная частота

w0 = 0,001

Шаг по частоте

dw = 0.1

w

K0

K1

K2

0.00100

-0.00000

0.00000

-0.16807

0.10100

0.00166

0.01031

...

Подобные документы

  • Расчет ПИД и ПИ-регулятора

    Определение и расчет типового регулятора ПИ, ПИД, минимизируещего интегральный квадратичный критерий при заданном ограничении. Расчет области устойчивости в плоскости настроечных параметров регулятора. Определение, расчет и постройка АФХ разомкнутой АСР.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.01.2012

  • Расчет настроек типовых регуляторов в одноконтурной автоматической системе реагирования

    Знакомство с этапами расчета настроек типовых регуляторов в одноконтурной автоматической системе реагирования. Особенности выбора типа промышленного регулятора. Способы построения области устойчивости в плоскости настроечных параметров регулятора.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 17.06.2013

  • Расчет параметров настройки регулятора

    Расчёт настроек ПИ-регулятора в контуре регулирования температуры. Схема одноконтурной системы управления. Настройки, обеспечивающие для заданного объекта процесс регулирования, удовлетворяющий данным критериям качества. Передаточная функция регулятора.

    контрольная работа [2,0 M], добавлен 01.06.2015

  • Расчет регулятора одноконтурной САУ

    Идентификация объекта управления, воздействие на него тестового сигнала в виде ступенчатого изменения, получение разгонной характеристики. Расчет и оптимизация настроек непрерывного регулятора. Анализ замкнутой системы, состоящей из объекта и регулятора.

    курсовая работа [843,0 K], добавлен 24.04.2010

  • Синтез системы автоматического регулирования

    Параметрический синтез САР простейшей структуры на основе инженерных методик по моделям объекта 1-го порядка (без использования процедуры оптимизации). Расчет параметров регулятора по инженерным методикам для определения начальных настроек регулятора.

    лабораторная работа [898,1 K], добавлен 15.05.2015

  • Исследование критериев оптимизации для нелинейных АС с различными регуляторами

    Анализ свойств объекта управления, типовых регуляторов и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных параметров настроек регуляторов. Зависимость регулирующего воздействия от отклонения регулируемой величины. Интегральный и пропорциональный регуляторы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.02.2014

  • Проектирование цифрового регулятора для электропривода с фазовой синхронизацией

    Проектирование цифрового регулятора для построения электропривода с фазовой синхронизацией, работающего в области низких частот вращения. Основные функции цифрового регулятора. Структура и расчет параметров регулятора и системы управления электропривода.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 02.01.2011

  • Аналитические методы расчета параметров регуляторов

    Расчет параметров настройки ПИ-регулятора для объекта второго порядка. Аналитический расчет и реализация программы в среде MatLab, которая определяет параметры регулятора и переходного процесса. Критерии качества переходного процесса замкнутой системы.

    лабораторная работа [118,7 K], добавлен 29.09.2016

  • Построение ПИД-регулятора

    Расчет областей устойчивости пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора. Выбор оптимальных параметров регулирования. Построение передаточной функции, области устойчивости. Подбор коэффициентов для определения наибольшей устойчивости системы.

    контрольная работа [1,0 M], добавлен 11.06.2014

  • Синтез оптимальной САУ

    Синтез и анализ оптимальной одноконтурной системы автоматического управления. Расчеты по использованию регуляторов, реализующих ПИ- и ПИД-закон регулирования в цифровых системах. Выбор типа промышленного регулятора, определение его настроечных параметров.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 11.02.2016

  • Построение структурной схемы следящей системы

    Определение параметров схемы контура тока, влияние статической ошибки по скорости на качественные показатели. Структурная схема контура скорости, определение структуры и параметров регулятора. Принципиальная схема регулятора. Выбор величины емкости.

    контрольная работа [398,8 K], добавлен 07.08.2013

  • Превращение непрерывной модели в дискретную с выбором периода квантования

    Расчёт и проверка структуры и параметров дискретного регулятора и дискретного компенсатора. Аналитическое конструирование регулятора с выбором его структуры и параметров. Формирование интегрального квадратического критерия и выбор весовых коэффициентов.

    курсовая работа [195,3 K], добавлен 11.02.2012

  • Расчет одноконтурной системы автоматического управления

    Определение динамических характеристик объекта. Определение и построение частотных и временных характеристик. Расчет оптимальных параметров настройки ПИ-регулятора. Проверка устойчивости по критерию Гурвица. Построение переходного процесса и его качество.

    курсовая работа [354,7 K], добавлен 05.04.2014

  • Исследование системы автоматического регулирования с цифровым регулятором

    Расчет и моделирование системы автоматического управления. Дискретная передаточная функция объекта с учетом заданных параметров. Вычисление основных параметров цифрового регулятора. Уравнение разницы регулятора. Результаты моделирования системы.

    лабораторная работа [69,9 K], добавлен 18.06.2015

  • Разработка и исследование системы автоматического регулирования температуры электропечи на базе промышленного регулятора Р-111

    Система автоматического регулирования температуры жидкости в термостате на основе промышленного цифрового регулятора ТРМ-10. Система стабилизации температуры. Нагрев изделий до заданной температуры, соответствующей требованиям технического процесса.

    курсовая работа [915,5 K], добавлен 05.03.2009

  • Моделирование автоклава с ПИД-регулятором

    Сущность технологического процесса. Дискретные выходы и возможность их программирования. Применение ПИД-регулятора на примере моделирования автоклава. S-модель астатического регулятора. Настройка автоматического регулятора. Их виды и преимущества.

    курсовая работа [4,2 M], добавлен 29.05.2010

  • Синтез систем подчиненного регулирования

    Формулировка требований к системе и расчет параметров электропривода. Синтез регулятора тока. Расчет регулятора скорости. Исследование переходных процессов в системе подчиненного управления с помощью программы "Matlab". Синтез релейной системы.

    курсовая работа [3,6 M], добавлен 11.09.2009

  • Модель объекта в виде передаточной функции

    Идентификация объекта методом последовательного логарифмирования, методом моментов и наименьших квадратов. Идентификация в среде Matlab. Расчет параметров настроек типовых регуляторов для детерминированных типовых сигналов, оптимального регулятора.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 22.11.2012

  • Разработка монокристального монофункционального регулятора напряжения для бортовой сети автомобиля

    Разработка структурной схемы регулятора напряжения для бортовой сети автомобиля. Расчет генератора прямоугольных импульсов, компаратора напряжения, датчика температуры, выходного каскада. Технологический маршрут изготовления монокристального регулятора.

    дипломная работа [735,8 K], добавлен 29.09.2010

  • Разработка регулятора для системы автоматического управления

    Синтез пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора, обеспечивающего для замкнутой системы показатели точности и качества управления. Амплитудно-частотная характеристика, динамический анализ и переходный процесс скорректированной системы.

    курсовая работа [658,0 K], добавлен 06.08.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены