Расчет одноконтурной системы автоматического регулирования
Переходный процесс при возмущении f, идущем по каналу
жүктеу/скачать 0.53 Mb.
|
| 5.2. Переходный процесс при возмущении f, идущем по каналу
регулирующего воздействия Для одноконтурной системы регулирования, приведенной на рисунке 1, определим передаточную функцию замкнутой АСР по каналу F-Y по формуле: (20) После подстановки выражения для в формулу (7), получаем окончательное выражение для передаточной функции замкнутой АСР по каналу F-Y: (21) Получим выражение для АФЧХ замкнутой системы путём замены оператора p в формуле (18) на , в результате получаем: (22) Используя программу MathCad, предварительно задав диапазон изменения частоты с-1 с шагом c-, рассчитываем вещественную частотную характеристику замкнутой АСР: ReЗ.С.2(ω). Результаты расчёта сведём в таблицу 6. Таблица 6 - Результаты расчёта ВЧХ замкнутой АСР при возмущении f
По данным таблицы 6 строим график ВЧХ замкнутой АСР при возмущении f, который приведен на рисунке 6.
Рис. 6. График ВЧХ замкнутой АСР при возмущении f Переходный процесс в замкнутой АСР по каналу F-Y можно рассчитать по методу трапеций, используя график ВЧХ замкнутой АСР при возмущении f (рисунок 6). Поэтому переходный процесс в замкнутой АСР по каналу F-Y можно рассчитать по формуле: (23) Как уже было сказана выше, для более точного расчёта в качестве верхнего предела интеграла для yF-Y(t) принимают значение частоты среза ωСР. По графику, приведенному на рисунке 6, определяем, что ωСР =0,14 с-1. Задав диапазон изменения времени переходного процесса с с шагом с, рассчитываем переходный процесс в замкнутой АСР по каналу F-Y. Результаты расчета сведём в таблицу 7, приведенную ниже. Таблица 7 - Результаты расчёта переходного процесса в замкнутой АСР по каналу F-Y
По данным таблицы 7 строим график переходного процесса в замкнутой АСР по каналу F-Y, представленный на рисунке 7. Рис. 7. График переходного процесса в замкнутой АСР по каналу F-Y Используя данные таблицы 7 и рисунка 7, произведём оценку качества переходного процесса в замкнутой АСР по каналу F-Y. Прямые критерии качества: 1. Максимальная динамическая ошибка: А1=0,401; 2. Перерегулирование: (24) где - первое минимальное отклонение регулируемой величины; 3. Динамический коэффициент регулирования RД: (25) где - коэффициент передачи объекта; 4. Степень затухания переходного процесса: ; 5. Статическая ошибка: ; 6. Время регулирования: при величине . Так как в заданной АСР, представленной на рисунке 2, имеется звено чистого транспортного запаздывания с передаточной функцией , то переходные процессы в этой системе имеет запаздывание на величину 8 с относительно их начала. Для наглядности указанного факта изобразим начальные части графиков переходных процессов по каналам S-Y и F-Y соответственно на рисунке 8 и 9. Рис. 8. Начальный участок графика переходного процесса в замкнутой АСР по каналу S-Y Рис. 9. Начальный участок графика переходного процесса в замкнутой АСР по каналу F-Y Выводы Определение оптимальных параметров настройки регуляторов, расчёт различных систем автоматического регулирования, без сомнения, являются одними из главных задач любого инженера – конструктора. Использование современных систем регулирования требует знания различных методов и приёмов расчёта этих систем, определения и установки требуемых параметров настройки регулятора, основных недостатков и преимуществ разного рода регуляторов по сравнению друг с другом. В процессе написания курсовой работы был изучен один из двух инженерных методов расчёта одноконтурных систем регулирования: корневой метод (с использованием РАФЧХ). Было выяснено, что оптимальными параметрами настройки какого-либо регулятора считают те параметры, при которых обеспечивается близкий к оптимальному процесс регулирования. Под оптимальным процессом регулирования обычно понимают процесс, удовлетворяющий требованиям к запасу устойчивости системы. Автор установил, что поиск оптимальных параметров настройки осуществляется вдоль границы заданного запаса устойчивости системы регулирования до достижения экстремума принятого критерия качества. В данной курсовой работе, согласно заданию, в качестве принятого критерия качества был принят второй интегральный критерий. В результате проделанной работы, были получены переходные процессы по каналам S-Y и F-Y. Оценка качества этих процессов показала, что они удовлетворяют требованиям к запасу устойчивости системы, приведенных в исходных данных. Можно заметить, что переходный процесс по каналу F-Y имеет прямые критерии качества лучше, чем переходный процесс по каналу S-Y: - максимальная динамическая ошибка: для S-Y А1=0,461, для F-Y А1=0,401; - перерегулирование: для S-Y , для F-Y ; - степень затухания переходного процесса: для S-Y , для F-Y ; - время регулирования: для S-Y , для F-Y ; - статическая ошибка для этих процессов равна: . После написания курсовой работы становится понятно, для каких целей выполняются расчёты систем автоматического регулирования, как производится синтез различных АСР путём замены регуляторов или изменением параметров их настройки. жүктеу/скачать 0.53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|