kp
Tu
1,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
1,0211
-0,0678
1,0234
0,0100
15,0783
0,0109
1,0360
-0,1398
1,0454
0,0200
7,4774
0,0211
1,0439
-0,2151
1,0659
0,0300
4,9709
0,0307
1,0442
-0,2931
1,0845
0,0400
3,7336
0,0395
1,0361
-0,3728
1,1012
0,0500
3,0067
0,0475
1,0194
-0,4531
1,1156
0,0600
2,5367
0,0547
0,9936
-0,5329
1,1275
0,0700
2,2147
0,0609
0,9587
-0,6108
1,1368
0,0800
1,9877
0,0660
0,9147
-0,6857
1,1431
0,0900
1,1826
0,0701
0,8619
-0,7559
1,1464
0,1000
1,1713
4,4754
0,8008
-0,8203
1,1464
0,1100
1,6386
4,5739
0,7323
-0,8775
1,1429
0,1200
1,1584
0,0749
0,6576
-0,9263
1,1360
0,1300
1,5905
0,0737
0,5778
-0,9658
1,1254
0,1400
1,6169
0,0711
0,4945
-0,9953
1,1114
0,1500
1,6842
0,0668
0,4095
-1,0143
1,0938
0,1600
1,8064
0,0609
0,3243
-1,0229
1,0731
0,1700
2,0137
0,0533
0,2407
-1,0214
1,0493
0,1800
2,3750
0,0438
0,1601
-1,0103
1,0229
0,1900
3,0885
0,0324
0,0840
-0,9906
0,9942
0,2000
5,0095
0,0000
0,0134
-0,9635
0,9635
0,2100
26,1125
0,0034
Так как настройки регулятора не могут быть отрицательными то ограничимся 3 квадрантом. И с помощью программы на BASIC рассчитаем оптимальные настройки для ПИ - регулятора методом Стефани по следующим формулам:
A^2(m,w) m 1
Tu = ------------------------ , kp = ---------- - ----------
w(m^2+1)* v(m,w) v(m,w) u(m,w)
наибольшее отношение kp/Tu и будет оптимальными настройками.
Получили что kp = 1.712763
Tu = 4.47537
В программе SIAM с помощью схемы для одноконтурной системы без запаздывания получаем переходные процессы по заданию и по возмущению:
Сравнивая график кривой разгона по основному каналу и переходный процесс внутреннего контура каскадной системы делаем вывод о том, что за время запаздывания основного контура переходный процесс во внутреннем контуре затухнуть не успевает, следовательно передаточная функция эквивалентного объекта имеет вид:
Wоб(s) * Wp1(s)
Wоб(s) = --------------------------- =
1 + Wоб1(s) * Wp1(s)
1 1
--------------------------------- * (1,7128 + ---------- )
2 4,4754s
38,1160s + 10,6679s + 1
-------------------------------------------------------------- =
0,4s + 1 1
1 + --------------------------- * (1,7128 + ----------)
2 4,4754s
14,0904s + 6,9614s + 1
3 2
107.9987s + 67.4444s + 14.6247s + 1
= ---------------------------------------------------------------------------
5 4 3 2
4116.4785s + 3186.9547s + 969.316s + 138.1861s + 15.7294s + 1
Определяем настройки ведущего регулятора. Для ПИ-регулятора получаем:
kp = 0.1249
Tu = 5.4148
В программе SIAM с помощью схемы каскадной системы получаем переходный процесс по заданию:
С помощью схемы каскадной системы получаем переходный процесс по возмущению:
б) для реальной передаточной функции.
Определим настройки внутреннего регулятора для объекта второго порядка с передаточной функцией
1
W1(s) =-------------------------
2
16,1604s + 8.04s + 1
Получаем следующие настройки регулятора: kp = 4.3959
Tu = 6.5957
В программе SIAM пользуясь схемой одноконтурной системы без запаздывания получаем графики переходных процессов по заданию и по возмущению:
Сравнивая график кривой разгона по основному каналу и переходный процесс внутреннего контура каскадной системы делаем вывод о том, что за время запаздывания основного контура переходный процесс во внутреннем контуре затухнуть не успевает, следовательно передаточная функция эквивалентного объекта имеет вид:
Wоб(s) * Wp1(s)
Wоб(s) = --------------------------- =
1 + Wоб1(s) * Wp1(s)
1 1
--------------------------------- * (4.3959 + ---------- )
3 2 6.5957s
91.125s + 60.75s + 13.5s + 1
-------------------------------------------------------------- =
1 1
1 + ------------------------ * (4.3959 + ----------)
2 6.5957s
16.1604s + 8.04s + 1
3 2
468.5449s + 249.2673s + 37.0334s + 1
= --------------------------------------------------------------------------------------------
6 5 4 3 2
42696.154s + 49705.969s + 25770.6474s + 7229.3112s + 1076.6779s+71.4868s+ 1
Определяем настройки ведущего регулятора. Для ПИ-регулятора получаем:
kp = 1.2822
Tu = 6.3952
В программе SIAM с помощью схем для каскадной системы получим переходные процессы по заданию и по возмущению:
Расчет комбинированной АСР.
а) для эксперементальной передаточной функции
Расчет компенсирующего устройства
В программе SIAM с помощью смоделированной схемы комбинированной системы без компенсатора получим соответствующий переходный процесс:
Определим передаточную функцию фильтра для структурной схемы где выход компенсатора поступает на вход регулятора по формуле:
Wов(s)
Wф(s) = --------------------- ,
Wоб(s) * Wр(s)
где Wов(s) - передаточная функция канала по возмущению,
Wоб(s) - передаточная функция объекта,
Wp(s) - передаточная функция регулятора
0,6887s + 1
-----------------------------
2
30.8783 s + 10.2426 s + 1
Wф(s) = ---------------------------------------------------------- =
1 1
------------------------------- * (1.0796 + ---------- )
2 8.0434 s
38.8783 s + 10.6679 s + 1
4 3 2
232.5099 s + 40.1406 s + 98.6173 s + 8.6837 s
= -----------------------------------------------------------
3 2
268.1379 s + 119.8220 s + 18.9263 s + 1
Настроечные параметры компенсирующего устройства будут оптимальными, если АФХ фильтра равны нулю при нулевой и резонансной частоте.
б) для реальной передаточной функции
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
