Изучение каскадной САР с промежуточным импульсом с помощью программы "IPC-CAD", страница 3

   В первом случае основная и вспомогательная переменные Y1 и Y2 могут иметь совершенно разную физическую природу (например, основной регулируемой переменной является температура теплоносителя на выходе теплообменника, а вспомогательной переменной - расход того же или другого теплоносителя на его входе). Соответственно и информация об обоих каналах объекта W1(s) и W2(s) может быть получена и введена в систему по-разному (например, для одного канала может быть задана экспериментальная кривая разгона, а для другого - ранее определенная передаточная функция). Во втором случае объект представляет собой последовательное соединение опережающей части с передаточной функцией Wоп(s) и инерционной - с передаточной функцией  Wин(s).

Рисунок 2 ­– Схема каскадной САР с промежуточным элементом

Этот тип каскадной САР (как и САР с опережающим  импульсом) применяется чаще всего для управления инерционными технологическими процессами с распределенными по пространственной координате переменными. Однако в отличие от САР с опережающим импульсом, где вспомогательная переменная вводится только для улучшения качества регулирования основной переменной, в каскадной САР обычно оба контура регулирования (и внутренний, и внешний) имеют также и самостоятельное значение, а воздействие главного регулятора на задание корректирующему, кроме эффекта опережения для лучшей стабилизации основной регулируемой переменной Y1, преследует цель координации совместной работы обоих контуров (причем не только в динамике, но и в статике). Для обоих типов каскадной схемы настройка организуется в определенной последовательности, заключающейся в том, что сначала настраивается внутренний контур, т.е. определяются (вычисляются автоматически системой или задаются с пульта пользователем) параметры настройки корректирующего регулятора R2(s), а затем для получившегося эквивалентного объекта, включающего настроенный внутренний контур, аналогично определяются параметры настройки главного регулятора R1(s).

Ход работы

Таблица 1- Исходные данные

В  меню: “ Каскадная САР” введем параметры передаточных функций основного и вспомогательного канала в соответствии с заданием (таблица 1).

 Передаточная функция                       K1                     

 основного канала           W1(s)= ─────────  *  exp( - TAU1*s)

 объекта:                                            n1                         

                                                            П (Ti*s+1)                 

                                                            i=1                         

K1 =    3.000000              TAU1 =    3.600000             n1 =    1

Постоянные времени      T1 - Tn1:     4.200

 Передаточная функция                                 K2                     

 вспомогательного                    W2(s)= ─────────  *  exp( - TAU2*s)

 канала объекта:                                           n2                         

                                                                       П (Ti*s+1)                 

                                                                       i=1                         

K2 =    1.800000               TAU2 =   1.100000               n2 =    1

Постоянные времени       T1 - Tn2:      .700

Выбрав пункт меню “Экспресс-наладка САР”, посмотрим переходной процесс, а также рекомендации и параметры регуляторов R1 и R2 САР (рисунок 3).

Рисунок 3 – Переходной процесс системы

Переходной процесс на рисунке 3 колебательный с затухающими колебаниями, время регулирования 35 секунд, максимальное динамическое отклонение 0,92, степень затухания  0,456. Добьемся улучшения качества процесса регулирования нашей системы с помощью пакета IPC-CAD.