Оптимизация и анализ системы регулирования
Имитационное моделирование структурной схемы системы. Выполнение оптимизации по интегральному квадратичному критерию качества. Исследование характеристик регулятора и транспортного запаздывания. Анализ результатов после прогона системы с оптимизатором.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.02.2016 |
| Размер файла | 701,2 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 РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тверской государственный технический университет» («ТвГТУ»)
Кафедра электронных вычислительных машин
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
по дисциплине: «Моделирование»
Тема работы: «Оптимизация и анализ системы регулирования»
Выполнил: Воронков Р.В.
Проверил: Чернышев О.Л.
Тверь 2016
Цель работы
Оптимизировать исходную систему (Рис. 1).
1. Оптимизировать исходную модель на SimOpt. Представить результаты оптимизации.
2. Определить показатели качества АСР: время регулирования tp, перерегулирование , колебательность .
Рис.1 Структурная схема системы
Вариант задания
|
№ варианта |
Т, сек |
Кп |
Ки, сек-1 |
K |
T |
|
|
=3 сек |
||||||
|
3 |
100 |
0,43 |
0,06 |
3 |
3 |
Выполнение работы
1. На рис. 2 отражена имитационная модель, которая соответствует указанной в задании структурной схеме. Параметры модели (постоянная времени, транспортное запаздывание и характеристики регулятора Кп, Ки) соответствуют варианту № 3.
Рис. 2. Имитационная модель заданной системы
Оптимизация выполняется по интегральному квадратичному критерию качества (ISE). Для оптимизации, в систему добавляется оптимизатор, для которого указывается область допустимых значений ПИ-регулятора (Рис. 3).
Рис. 3. Заданные настройки оптимизатора
имитационный моделирование оптимизатор регулятор
Система с оптимизатором представлена на Рис. 4.
Рис. 4. Исходная система с оптимизатором
После прогона системы с оптимизатором были получены следующие результаты, представленные на Рис. 5. Таким образом, оптимальные настройки ПИ-регулятора для исходной системы:
Кп = 0,59;
Ки = 0,1 сек-1
Рис. 5. Результаты оптимизации
1) При исследование системы в режиме g(t)=1 и f(t)=1 были получены следующие временные графики, представленные на рис. 6.
Рис. 6. Переходная характеристика на входе системы и фазовый портрет исходной системы после оптимизации
2) При исследование системы в режиме g(t)=0 и f(t)=1 были получены следующие временные графики, представленные на Рис. 7.
Рис. 7. Переходная характеристика на входе системы и фазовый портрет исходной системы после оптимизации
3) При исследование системы в режиме g(t)=1 и f(t)=0 были получены следующие временные графики, представленные на Рис. 8.
Рис. 8. Переходная характеристика на входе системы и фазовый портрет исходной системы после оптимизации
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика системы автоматического регулирования скорости двигателя, математическое описание ее динамики, расчет необходимого коэффициента передачи. Оптимизация параметров корректирующего устройства по интегральному квадратичному критерию, его схема.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 14.01.2011Знакомство с основными этапами разработки системы автоматического регулирования. Особенности выбора оптимальных параметров регулятора. Способы построения временных и частотных характеристик системы автоматического регулирования, анализ структурной схемы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.05.2013Принцип действия, функциональная и структурная схемы системы следящего привода. Исследование и моделирование линейной автоматической системы. Анализ устойчивости с помощью критерия Гурвица. Моделирование в Matlab, оптимизация параметров регулятора.
лабораторная работа [683,5 K], добавлен 30.11.2011Определение и моделирование оптимального управления объектом, заданным системой уравнений по квадратичному функционалу качества, по точности, по критерию Красовского и по быстродействию. Результаты работы математических пакетов MathCAD и Matlab.
курсовая работа [388,5 K], добавлен 08.07.2014Определение передаточных функций звеньев системы автоматического регулирования (САР). Оценка устойчивости и исследование показателей качества САР. Построение частотных характеристик разомкнутой системы. Определение параметров регулятора методом ЛАЧХ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.05.2013Описание системы автоматического контроля и регулирования уровня воды в котле. Выбор регулятора и определение параметров его настройки. Анализ частотных характеристик проектируемой системы. Составление схемы автоматизации управления устройством.
курсовая работа [390,0 K], добавлен 04.06.2015Анализ устойчивости системы автоматического управления (САУ) по критерию Найквиста. Исследование устойчивости САУ по амплитудно-фазочастотной характеристике АФЧХ и по логарифмическим характеристикам. Инструменты управления приборной следящей системы.
курсовая работа [1020,7 K], добавлен 11.11.2009Передаточные функции звеньев. Оценка качества регулирования на основе корневых показателей. Исследование устойчивости системы. Построение переходного процесса и определение основных показателей качества регулирования. Параметры настройки регулятора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.03.2015Уравнения связей структурной схемы САУ. Анализ линейной непрерывной системы автоматического управления. Критерии устойчивости. Показатели качества переходных процессов при моделировании на ЭВМ. Синтез последовательного корректирующего устройства.
контрольная работа [157,2 K], добавлен 19.01.2016Нахождение передаточных функций элементов системы. Исследование ее устойчивости. Построение амплитудно-фазочастотных характеристик. Определение точности и качества системы по логарифмическим характеристикам и переходному процессу. Настройка регулятора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.07.2014Расчет 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 18.06.2015Методические рекомендации для выполнения анализа и оптимизации цифровой системы связи. Структурная схема цифровой системы связи. Определение параметров АЦП и ЦАП. Выбор вида модуляции, помехоустойчивого кода и расчет характеристик качества передачи.
курсовая работа [143,9 K], добавлен 22.08.2010Составление структурной схемы электропривода с непрерывным управлением. Выбор элементов системы автоматизированного непрерывного регулирования. Моделирование двухконтурной системы по току якоря. Расчет контура регулирования по скорости вращения вала.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.01.2015Определение передаточных функций и устойчивости системы. Расчет показателей качества по корням характеристического уравнения. Оценки качества САР по ВЧХ замкнутой системы. Расчет параметров регулятора методом ЛАХ, его влияние на процесс регулирования.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.10.2012Непрерывная система регулирования, состоящая из объекта регулирования, автоматического регулятора и нелинейной системы, включающей нелинейное звено. Возможность возникновения автоколебаний. Моделирование нелинейной системы автоматического регулирования.
курсовая работа [825,9 K], добавлен 13.11.2009Составление функциональной и структурной схемы. Составление дифференциального уравнения системы. Проверка устойчивости по критерию Михайлова. Построение области устойчивости в области одного параметра. Составление структурной схемы нелинейной системы.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 14.12.2012Методы имитационного моделирования системы автоматического регулирования и исследования основных характеристик систем фазовой автоподстройки частоты. Структурная схема системы фазовой автоподстройки частоты. Элементы теории систем фазового регулирования.
лабораторная работа [450,8 K], добавлен 17.12.2010Синтез 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 06.08.2013Разработка следящей системы для воспроизведения траектории, которая заранее не задана. Составление функциональной и структурной схемы системы автоматического регулирования. Расчет параметров элементов САР. Исследование системы в переходных режимах.
курсовая работа [877,3 K], добавлен 04.11.2010Исследование электромеханической системы с наблюдателем. Реализация цифрового модального регулятора. Электромеханическая система управления руки робота. Структурная схема электромеханической следящей системы с свернутой структурной схемой двигателя.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 20.11.2013
