Управление, основные понятия и определения. Классификация объектов управления. Основные свойства и характеристики объектов и систем. Исследование устойчивости нелинейных систем с помощью фазовых портретов. Абсолютный критерий Попова. Оптимальные системы АУ. САУ с эталонной моделью, страница 8

2.9)    К02 = 1/Tu0

3) ответ R1(p) = K01 +K0/p

22.  Д-регулятор

Пропорциональные рег-ры оказывают воздействие на объект когда рег-ая величина уже отклонилась от заданного значения. Интегральные рег-ры оказывают постепенное воздействие, наращивая его по интегральному закону, но ни тот ни другой не могут упреждать ожидаемое отклонение рег-ой величины. Поэтому был разработан Д-рег-ор математическая модель которого имеет вид:

Xp(t) =K3 dz(t)/dt          где К3 – постоянная времени диф-ия

Он в начальный момент времени, когда П-регулятор оказывает слабое регулирующее воздействие, а И. не оказывает его вообще, оказывает влияние на объект, ликвидируя тем самым ожидаемое отклонение регулируемой величины при этом, чем больше возмущующее воздействие на объект, тем быстрее y будет отклоняться от заданного значения и тем существеннее д.б. влияние регулятора на объект.

Передаточная ф-ия  Д-рег-ра имеет вид

R(p)=K3P        

Реализация таких рег-ов в чистом виде физически невозможна, поэтому в их качестве используются реальные диф-ые звенья

R(p)=K3P/TP+1  

23.  ПД-регулятор

                        - оказывает воздействие на объект пропорционально отклонению регулирующей величины и её скорости

k3 – постоянная времени дифференцирования и опред-ет величину составляющей регулирующего воздействия по сторости

Структурно регулятор представляет собой параллельное соединение пропорционального и дифференциального регуляторов.

Передаточная функция и динамические характеристики

     

24.  ПИД-регулятор. Аналитический метод. Графический метод

Воздействие на объект пропорционально отклонению рег-ой величины интегралу от этого отклонения и скорости изменения рег-ой величины.

Мат.модель Xp(t)=

R(p)=K1+K2/P+K3P

 A()=

F()=arctgK1/K2-K32 -/2

Аналитический метод определения настроек ПИД рег-ра

1)исходные данные

1.1)мат. Описание объекта

1.2)мат. Описание рег-ра

1.3)критерий устойчивости Найквиста –Михайлова

1.4)среднеквадратичный критерий качества стремящийся к минимуму

1.5)степень колебательности которая выбирается m=0.221-если в физической реализации система имеет хоть одно пневматическое звено или m=0.75- если все звенья системы электрические

2)методика расчета

2.1)находится расширенная хар-ка объекта путем искусственной замены  делается это для придания системе большей устойчивости, т.е. если расширенная система по расчетам устойчива то исходная система тоже устойчива.

2.2)Из расширенной передаточной ф-ии объекта строиться расширенная АФХ объекта

2.3)из системы Ур-ий Н-М определяют АЧХ рег-ра и ФЧХ рег-ра

     

2.4)таким образом для каждого значения выбранной частоты012 строиться вектор и АФХ рег-ра

2.5)Из вектора рег-ра находят так называемые параметрические ф-ии J и R гдеJ-мнимая параметрическая ф-ия, определяется как проекция вектора рег-ра на мнимую ось. R- реальная параметрическая ф-ия , на реальной оси

J=AрегsinFрег

R=AрегcosFрег

2.6)значение мнимой реальной параметрической ф-ии для каждого зн-ия  заносятся в плоскость параметрических ф-ий

Это экстремальная кривая максимум которой соответствует минимум среднеквадратического критерия кач-ва и более кач-му процессу системы. Найденные max и  Jmax и  Rmax используются для дальнейших расчетов

2.7) Формируется система Ур-ий которая отражает св-ва только рег-ра на основании расширенной передаточной ф-ии ПИД рег-ра

R(p)=K1+K2/P+K3P

R=K1+K2/ +K3() | : ()/()=

=    K1-K3m- K2/(1+m2) + i[K3- K2/(1+m2)]      

Система уравнений отражающая свойства регулятора и имеет вид

K3 max- K2/max(1+m2)=Jmax

K1-K3mmax- K2m/max(1+m2)=Rmax

Алгоритм решения системы Ур-ий

1)задается любое значение К1

2)система Ур-ий решается относительно К2 и К3

3)составляется комплекс

0.25< К2К312<0.75

При выполнении которого расчет считается законченным а найденные коэф-ты оптимальными если комплекс 0.75 то  K1 уменьшают на 10% от предыдущего, если >0.75 то увеличивают