Отчет должен содержать титульный лист, цели и задачи работы, результаты выполнения разделов работы, включая снимки экрана с двухпозиционным регулированием (для каждого задания свои), показатели качества регулирования отображаются в табл.1.
Какой недостаток имеют двухпозиционные САР?
Из каких элементов состоит модели обычной двухпозиционной САР?
Какие преимущества имеют позиционные системы автоматического регулирования?
Что такое ПЛК?
Лабораторная работа №4
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХПОЗИЦИОННОЙ СТАТИЧЕСКОЙ САР
Цель работы: изучение и исследование усовершенствованных методов двухпозиционного регулирования путем имитационного моделирования их в среде ПК "МВТУ", поиск оптимальных настроек нелинейных систем управления сложной структуры с учетом требований к качеству регулирования.
Содержание работы:
построение модели двухпозиционной САР;
по графикам переходных процессов в двухпозиционной САР, показанных на экране виртуального осциллографа, определить показатели качества регулирования (амплитуду и частоту колебаний).
Общие сведения
Структурная схема САР с двухпозиционным статическим регулятором приведена на рис. 1. Она включает в себя кроме объекта управления и двухпозиционного регулятора апериодическое звено первого порядка.
Рисунок1 – Структурная схема САР с двухпозиционным статическим регулятором: ОУ– объект управления; ДР – обычный двухпозиционный регулятор; АЗ – апериодическое звено первого порядка.
Сигнал рассогласования в данной схеме определяется по выражению (1), а передаточная функция звена АЗ по выражению (2).
ε= y−yЗДН +yО. .С (1) k
WOC. .(s). =
T ⋅S +1 (2)
Двухпозиционное статическое регулирование отличается более низким значением амплитуды колебаний регулируемой величины по сравнению с обычным двухпозиционным регулированием с малым числом включений регулирующего органа.
Увеличение коэффициента обратной экспоненциальной связи приводит к резкому снижению амплитуды колебаний и, соответственно, к существенному увеличению общего количества включений рабочего органа за время эксперимента. В явном виде проявляются статические свойства такой системы (рис.3).
Таким образом, изменяя значения параметров Т и k корректирующего звена, можно значительно уменьшать амплитуду колебаний. При этом увеличивается число включений регулятора [4, 5, 11, 13].
Рисунок 2. – Переходные процессы в САР с двухпозиционным статическим регулятором.
Рисунок 3. – Переходные процессы САР с двухпозиционным статическим регулятором при увеличении коэффициента передачи и уменьшении постоянной времени звена АЗ.
Создание модели двухпозиционной статической САР
Исследование двухпозиционной САР выполняется на модели системы, которая включает в себя:
объект регулирования, представленный последовательным соединением звена запаздывания и апериодического звена первого порядка;
двухпозиционный регулятор; • сумматоры и набор вспомогательных элементов (временной график, блоки нанесения возмущений на систему (ступенька или константа)).
Структурная схема модели двухпозиционной САР представлена на рис. 4.
Рисунок 4 – Структурная схема модели обычной двухпозиционной САР.
Построение модели обычной двухпозиционной САР выполняется в следующей последовательности.
Запустить систему МВТУ двойным щелчком левой клавиши мыши по ярлычку «МВТУ». В появившемся окне системы МВТУ одинарным щелчком левой клавиши мыши создать новый проект.
На основной панели рабочей зоны браузера библиотек, выделяя левой кнопкой мыши элементы двухпозиционной САР, в соответствии с рис. 4 составить схему.
Исследование двухпозиционной САР
Установить в модели объекта регулирования следующие значения параметров: коэффициент передачи – 4, постоянная времени – 10, время запаздывания – 2.
Установить следующие параметры регулятора: зона неоднозначности (а
=- 2, b =2), уровень выходного сигнала (Y1=-2, Y1=2).
В блоках «Константа» установить 1, «Константа1» установить 0. 4) Запустить процесс моделирования.
По графику переходного процесса в двухпозиционной САР, показанного на экране временного графика, определить показатели качества регулирования (амплитуду и частоту колебаний).
Установить в регуляторе зону неоднозначности: 1, -1.
Выполнить пункты 4 и 5.
Установить в регуляторе уровень выходного сигнала: 4, -4.
Выполнить пункты 4 и 5.
Установить в регуляторе уровень выходного сигнала: 2, -2 и увеличив время запаздывания в блоке «идеальное запаздывание» до 4 секунд выполнить пункты 4 и 5.
Увеличить время запаздывания в блоке «идеальное запаздывание» до 6 секунд и выполнить пункты 4 и 5.
Установить время запаздывания в блоке «идеальное запаздывание» равное 2, в блоке «Константа» установить возмущение на входе объекта управления равное 1, выполнить пункты 4 и 5.
Установить в блоке «Константа» возмущение на входе объекта управления равное 3 и выполнить пункты 4 и 5.
Установить в блоке «Константа» заданное значение регулируемой переменной равное 1, в блоке «Константа1» равное 3.
Значения параметров настройки и полученные результаты исследования (показатели качества) занести в табл. 1.
Сформулировать выводы по результатам исследования (по влиянию параметров системы на показатели качества регулирования).
Таблица 1- Результаты исследования двухпозиционной САР.
№
|
Параметры ОУ
|
|
Параметры регулятора
|
Возм.
|
Зад.
|
Качество
|
К
|
Т
|
τ
|
Зн
|
Зн
|
Вс
|
Вс
|
Амп.
|
Част.
|
1…
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…..
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8…
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отчет о лабораторной работе
Отчет должен содержать титульный лист, цели и задачи работы, результаты выполнения разделов работы, включая снимки экрана с двухпозиционным регулированием (для каждого задания свои), показатели качества регулирования отображаются в табл.1.
Контрольные вопросы
Что такое апериодическое звено первого порядка?
Из чего состоит двухпозиционная статическая САР?
Что такое сигнал рассогласования?
Что такое динамическая ошибка?
Достарыңызбен бөлісу: |