Расчет и исследование на ЭВМ в диалоговом режиме цифровой системы автоматического регулирования концентрации бумажной массы по заданным критериям качества

Страницы работы

Фрагмент текста работы

 Санкт-Петербургский Государственный  Технологический        

 Университет Растительных Полимеров

Лабораторная работа N1

“Расчет и исследование на ЭВМ в диалоговом режиме цифровой системы автоматического регулирования концентрации бумажной массы по заданным критериям качества”

(Вариант 2.2)

.

Выполнили:                                                                                            Н ,

                                                                                                                                                 

                                                                                                                    гр.544

Проверила:                                                                                           

Санкт-Петербург

2007г

Рис.1 Схема дискретной системы управления

Целью первой лабораторной работы:  является изучение структуры и возможностей стандартного программного обеспечения   (ASIM) решения ряда вопросов синтеза и анализа линейных одноконтурных дискретных систем регулирования, использующих  амплитудно-импульсную модуляцию сигналов.

Оценка качества систем управления.

1. Оценка точности:

Задача работы системы управления заключается в том, чтобы в любой момент времени Δy(t)=Δg(t).

Но это равенство нарушается вследствие наличия в системе статической ошибки ΔE(t).

Для нахождения конечного значения статической ошибки и для канала управления ,и для канала возмущения используем формулу:

ΔE∞= Δg∞-Δy∞  , где Δg∞-изменение задающего воздействия;

Δy∞-новое установившееся значение.

2. Запас устойчивости системы управления:

Запас устойчивости определяет степень удаленности системы от колебательной границы.

По каналу управления:

Перерегулирование:

Δyмах- Δy∞

 σ =                        [%] ,    где  Δyмах- максимальное значение;

Δy∞                              Δy∞- новое установившееся состояние.

Затухание  за период: у1мах - у2мах

ξ=                          [%] ,     где   y1мах-первое максимальное значение;

у1мах                                                y2мах- второе максимальное значение;

3 Быстродействие:

По каналу управления:

Быстродействие системы определяется временем от момента подачи входного воздействия до момента, когда регулируемая величина будет равна заданному значению. Теоретически это время равно бесконечности. Поэтому время прекращения движения необходимо выбрать до момента, когда отклонение выходной величины от ее нового установившегося значения  станет меньше некоторой определенной малой величины (Δ=3-5% от Δy∞).

Δ=׀Δy∞- Δy(t) ׀=5 % от Δy∞.

Все рассчитанные оценки представим в виде таблиц (табл.1,табл.2).

РЕЗУЛЬТАТЫ  ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ОДНОКОНТУРНОЙ ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

21.02.06

********************************************************************

ПЕРЕДАТОЧНАЯ  ФУНКЦИЯ  ОБЪЕКТА  ПО  КАНАЛУ  УПРАВЛЕНИЯ:

K * Exp(-Tau*P)

W(P) = -----------------  .

1 + T*P

ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА  :

Коэффициент передачи   K =   -0.015

Постоянная времени      T =   70.000

Запаздывание         Tau =   10.000

********************************************************************

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ  :

Коэффициент передачи датчика                0.200

Коэффициент передачи испол.устройства      37.500

ДИСКРЕТНОСТЬ РАБОТЫ СИСТЕМЫ                5.000

********************************************************************

РАСЧЕТ  ОБЛАСТИ  УСТОЙЧИВОСТИ

( ЛИНИИ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ )

ЛИНЕЙНОЙ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ

********************************************************************

ОБЛАСТЬ  УСТОЙЧИВОСТИ  В  ПЛОСКОСТИ  К1  и  К2

О П Р Е Д Е Л Я Е Т С Я   СЛЕДУЮЩИМ  ОБРАЗОМ  :

АПЕРИОДИЧЕСКАЯ ГРАНИЦА ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ  НЕРАВЕНСТВА     K1 < K2

КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ ГРАНИЦА ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ ТАБЛИЦЫ  ЗНАЧЕНИЙ

---------------------------------------K1          ¦         K2

----------------------------------------3.14997     ¦        0.93210

-6.91824     ¦       -1.64370

-11.09289     ¦       -4.55070

-15.62344     ¦       -7.77444

-20.45450     ¦      -11.29880

-25.52624     ¦      -15.10605

-30.77490     ¦      -19.17688

-36.13338     ¦      -23.49053

-41.53173     ¦      -28.02478

-46.89787     ¦      -32.75609

-52.15813     ¦      -37.65961

-57.23798     ¦      -42.70931

-62.06263     ¦      -47.87803

-66.55774     ¦      -53.13759

-70.65011     ¦      -58.45887

-74.26833     ¦      -63.81191

-77.34348     ¦      -69.16598

-79.80978     ¦      -74.48974

-81.60526     ¦      -79.75126

---------------------------------------********************************************************************

СТЕПЕНЬ    КОЛЕБАТЕЛЬНОСТИ     M  =  0.90

ЛИНИЯ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ ТАБЛИЦЫ

---------------------------------------K1          |         K2

----------------------------------------3.60993     |       -3.05469

-7.71253     |       -6.75500

-11.46583     |      -10.05740

-14.85682     |      -12.98042

-17.87672     |      -15.54321

-20.52063     |      -17.76530

-22.78722     |      -19.66642

-24.67845     |      -21.26632

-26.19919     |      -22.58462

-27.35702     |      -23.64071

-28.16183     |      -24.45361

-28.62564     |      -25.04190

-28.76228     |      -25.42361

-28.58713     |      -25.61620

-28.11690     |      -25.63648

-27.36941     |      -25.50060

-26.36333     |      -25.22396

-25.11801     |      -24.82126

---------------------------------------********************************************************************

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕГУЛЯТОРА :

------------------------------НАСТРОЙКА  - K1 =   -28.7628

НАСТРОЙКА  - K2 =   -25.4146

------------------------------********************************************************************

********************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ  ПРОЦЕСС  ПО  ЗАДАЮЩЕМУ  ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое    =     0.4000

********************************************************************

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -28.7628

Настройка    К2   =   -25.4146

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,4000     -86,2884     0,0000     0,1600

1        0,4000     -96,3330     0,0000     0,1600

2        0,4000     -106,3776     0,0000     0,1600

3        0,4000     -116,4221     0,0892     0,1600

4        0,4000     -107,2185     0,1827     0,1473

5        0,4000     -94,8605     0,2801     0,1306

6        0,4000     -79,3048     0,3812     0,1140

7        0,4000     -60,5111     0,4658     0,0998

8        0,4000     -42,7353     0,5318     0,0892

9        0,4000     -26,8499     0,5771     0,0820

10        0,4000     -13,7589     0,5999     0,0774

11        0,4000     -4,3958     0,6027     0,0743

12        0,4000     1,2355     0,5889     0,0717

13        0,4000     3,3523     0,5626     0,0692

14        0,4000     2,4078     0,5283     0,0663

15        0,4000     -0,8955     0,4906     0,0632

16        0,4000     -5,8054     0,4533     0,0600

17        0,4000     -11,5737     0,4196     0,0568

18        0,4000     -17,5130     0,3916     0,0538

19        0,4000     -23,0611     0,3706     0,0511

20        0,4000     -27,8006     0,3570     0,0487

21        0,4000     -31,4683     0,3505     0,0466

22        0,4000     -33,9503     0,3502     0,0447

23        0,4000     -35,2612     0,3548     0,0429

24        0,4000     -35,5182     0,3629     0,0413

25        0,4000     -34,9098     0,3730     0,0398

26        0,4000     -33,6651     0,3837     0,0383

27        0,4000     -32,0246     0,3940     0,0370

28        0,4000     -30,2167     0,4029     0,0357

29        0,4000     -28,4393     0,4100     0,0345

30        0,4000     -26,8481     0,4148     0,0334

31        0,4000     -25,5507     0,4175     0,0323

32        0,4000     -24,6070     0,4181     0,0314

33        0,4000     -24,0326     0,4170     0,0305

34        0,4000     -23,8067     0,4147     0,0296

35        0,4000     -23,8811     0,4116     0,0288

36        0,4000     -24,1898     0,4081     0,0280

37        0,4000     -24,6589     0,4045     0,0273

38        0,4000     -25,2145     0,4013     0,0266

39        0,4000     -25,7894     0,3987     0,0259

********************************************************************

********************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ  ПРОЦЕСС  ПО  ЗАДАЮЩЕМУ  ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое    =     0.2000

********************************************************************

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -28.7628

Настройка    К2   =   -25.4146

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,2000     -43,1442     0,0000     0,0400

1        0,2000     -48,1665     0,0000     0,0400

2        0,2000     -53,1888     0,0000     0,0400

3        0,2000     -58,2111     0,0446     0,0400

4        0,2000     -53,6092     0,0913     0,0368

5        0,2000     -47,4302     0,1400     0,0327

6        0,2000     -39,6524     0,1906     0,0285

7        0,2000     -30,2555     0,2329     0,0250

8        0,2000     -21,3676     0,2659     0,0223

9        0,2000     -13,4250     0,2885     0,0205

10        0,2000     -6,8795     0,2999     0,0194

11        0,2000     -2,1979     0,3014     0,0186

12        0,2000     0,6178     0,2945     0,0179

13        0,2000     1,6762     0,2813     0,0173

14        0,2000     1,2039     0,2642     0,0166

15        0,2000     -0,4477     0,2453     0,0158

16        0,2000     -2,9027     0,2267     0,0150

17        0,2000     -5,7868     0,2098     0,0142

18        0,2000     -8,7565     0,1958     0,0135

19        0,2000     -11,5305     0,1853     0,0128

20        0,2000     -13,9003     0,1785     0,0122

21        0,2000     -15,7342     0,1753     0,0117

22        0,2000     -16,9751     0,1751     0,0112

23        0,2000     -17,6306     0,1774     0,0107

24        0,2000     -17,7591     0,1814     0,0103

25        0,2000     -17,4549     0,1865     0,0099

26        0,2000     -16,8326     0,1919     0,0096

27        0,2000     -16,0123     0,1970     0,0092

28        0,2000     -15,1084     0,2015     0,0089

29        0,2000     -14,2197     0,2050     0,0086

30        0,2000     -13,4240     0,2074     0,0083

31        0,2000     -12,7754     0,2087     0,0081

32        0,2000     -12,3035     0,2091     0,0078

33        0,2000     -12,0163     0,2085     0,0076

34        0,2000     -11,9033     0,2074     0,0074

35        0,2000     -11,9405     0,2058     0,0072

36        0,2000     -12,0949     0,2040     0,0070

37        0,2000     -12,3295     0,2023     0,0068

38        0,2000     -12,6072     0,2007     0,0066

39        0,2000     -12,8947     0,1993     0,0065

********************************************************************

********************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ  ПРОЦЕСС  ПО  ЗАДАЮЩЕМУ  ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое    =     0.6000

********************************************************************

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -28.7628

Настройка    К2   =   -25.4146

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,6000     -129,4327     0,0000     0,3600

1        0,6000     -144,4995     0,0000     0,3600

2        0,6000     -159,5663     0,0000     0,3600

3        0,6000     -174,6332     0,1338     0,3600

4        0,6000     -160,8277     0,2740     0,3315

5        0,6000     -142,2907     0,4201     0,2939

6        0,6000     -118,9572     0,5718     0,2566

7        0,6000     -90,7666     0,6987     0,2246

8        0,6000     -64,1029     0,7976     0,2007

9        0,6000     -40,2749     0,8656     0,1845

10        0,6000     -20,6384     0,8998     0,1742

11        0,6000     -6,5937     0,9041     0,1672

12        0,6000     1,8533     0,8834     0,1614

13        0,6000     5,0285     0,8438     0,1556

14        0,6000     3,6116     0,7925     0,1492

15        0,6000     -1,3432     0,7359     0,1422

16        0,6000     -8,7082     0,6800     0,1349

17        0,6000     -17,3605     0,6294     0,1278

18        0,6000     -26,2695     0,5874     0,1211

19        0,6000     -34,5916     0,5559     0,1151

20        0,6000     -41,7008     0,5355     0,1097

21        0,6000     -47,2025     0,5258     0,1049

22        0,6000     -50,9254     0,5253     0,1006

23        0,6000     -52,8918     0,5322     0,0966

24        0,6000     -53,2773     0,5443     0,0929

25        0,6000     -52,3648     0,5595     0,0895

26        0,6000     -50,4977     0,5756     0,0862

27        0,6000     -48,0369     0,5910     0,0832

28        0,6000     -45,3251     0,6044     0,0803

29        0,6000     -42,6590     0,6150     0,0776

30        0,6000     -40,2721     0,6222     0,0751

31        0,6000     -38,3261     0,6262     0,0728

32        0,6000     -36,9104     0,6272     0,0706

33        0,6000     -36,0488     0,6256     0,0685

34        0,6000     -35,7100     0,6221     0,0666

35        0,6000     -35,8216     0,6174     0,0648

36        0,6000     -36,2847     0,6121     0,0630

37        0,6000     -36,9884     0,6068     0,0614

38        0,6000     -37,8217     0,6020     0,0598

39        0,6000     -38,6840     0,5980     0,0583

График области устойчивости

Рис. 2 График области устойчивости

Линия равного запаса устойчивости

Рис.3 График Линии равного запаса устойчивости

РЕЗУЛЬТАТЫ  ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 

ОДНОКОНТУРНОЙ ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

28.02.06

********************************************************************

ПЕРЕДАТОЧНАЯ  ФУНКЦИЯ  ОБЪЕКТА  ПО  КАНАЛУ  УПРАВЛЕНИЯ :

K * Exp(-Tau*P)

W(P) = -----------------  .

1 + T*P

ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА  :

Коэффициент передачи   K =   -0.015

Постоянная времени      T =   70.000

Запаздывание         Tau =   10.000

********************************************************************

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ  :

Коэффициент передачи датчика                0.200

Коэффициент передачи испол.устройства      37.500

ДИСКРЕТНОСТЬ РАБОТЫ СИСТЕМЫ                5.000

********************************************************************

РАСЧЕТ  ОБЛАСТИ  УСТОЙЧИВОСТИ

( ЛИНИИ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ )

ЛИНЕЙНОЙ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ

********************************************************************

ОБЛАСТЬ  УСТОЙЧИВОСТИ  В  ПЛОСКОСТИ  К1  и  К2

О П Р Е Д Е Л Я Е Т С Я   СЛЕДУЮЩИМ  ОБРАЗОМ  :

АПЕРИОДИЧЕСКАЯ ГРАНИЦА ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ  НЕРАВЕНСТВА     K1 < K2

КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ ГРАНИЦА ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ ТАБЛИЦЫ  ЗНАЧЕНИЙ

---------------------------------------K1          ¦         K2

----------------------------------------3.14997     ¦        0.93210

-6.91824     ¦       -1.64370

-11.09289     ¦       -4.55070

-15.62344     ¦       -7.77444

-20.45450     ¦      -11.29880

-25.52624     ¦      -15.10605

-30.77490     ¦      -19.17688

-36.13338     ¦      -23.49053

-41.53173     ¦      -28.02478

-46.89787     ¦      -32.75609

-52.15813     ¦      -37.65961

-57.23798     ¦      -42.70931

-62.06263     ¦      -47.87803

-66.55774     ¦      -53.13759

-70.65011     ¦      -58.45887

-74.26833     ¦      -63.81191

-77.34348     ¦      -69.16598

-79.80978     ¦      -74.48974

-81.60526     ¦      -79.75126

---------------------------------------********************************************************************

СТЕПЕНЬ    КОЛЕБАТЕЛЬНОСТИ     M  =  0.90

ЛИНИЯ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ЗАДАЕТСЯ В ВИДЕ ТАБЛИЦЫ

---------------------------------------K1          |         K2

----------------------------------------3.60993     |       -3.05469

-7.71253     |       -6.75500

-11.46583     |      -10.05740

-14.85682     |      -12.98042

-17.87672     |      -15.54321

-20.52063     |      -17.76530

-22.78722     |      -19.66642

-24.67845     |      -21.26632

-26.19919     |      -22.58462

-27.35702     |      -23.64071

-28.16183     |      -24.45361

-28.62564     |      -25.04190

-28.76228     |      -25.42361

-28.58713     |      -25.61620

-28.11690     |      -25.63648

-27.36941     |      -25.50060

-26.36333     |      -25.22396

-25.11801     |      -24.82126

---------------------------------------********************************************************************

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ РЕГУЛЯТОРА :

------------------------------НАСТРОЙКА  - K1 =   -28.7628

НАСТРОЙКА  - K2 =   -25.4146

------------------------------********************************************************************

********************************************************************

ПЕРЕХОДНЫЙ  ПРОЦЕСС  ПО  ЗАДАЮЩЕМУ  ВОЗДЕЙСТВИЮ

Задающее воздействие ступенчатое    =     0.4000

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -28.7628

Настройка    К2   =   -25.4146

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,4000     -86,2884     0,0000     0,1600

1        0,4000     -96,3330     0,0000     0,1600

2        0,4000     -106,3776     0,0000     0,1600

3        0,4000     -116,4221     0,0892     0,1600

4        0,4000     -107,2185     0,1827     0,1473

5        0,4000     -94,8605     0,2801     0,1306

6        0,4000     -79,3048     0,3812     0,1140

7        0,4000     -60,5111     0,4658     0,0998

8        0,4000     -42,7353     0,5318     0,0892

9        0,4000     -26,8499     0,5771     0,0820

10        0,4000     -13,7589     0,5999     0,0774

11        0,4000     -4,3958     0,6027     0,0743

12        0,4000     1,2355     0,5889     0,0717

13        0,4000     3,3523     0,5626     0,0692

14        0,4000     2,4078     0,5283     0,0663

15        0,4000     -0,8955     0,4906     0,0632

16        0,4000     -5,8054     0,4533     0,0600

17        0,4000     -11,5737     0,4196     0,0568

18        0,4000     -17,5130     0,3916     0,0538

19        0,4000     -23,0611     0,3706     0,0511

20        0,4000     -27,8006     0,3570     0,0487

21        0,4000     -31,4683     0,3505     0,0466

22        0,4000     -33,9503     0,3502     0,0447

23        0,4000     -35,2612     0,3548     0,0429

24        0,4000     -35,5182     0,3629     0,0413

25        0,4000     -34,9098     0,3730     0,0398

26        0,4000     -33,6651     0,3837     0,0383

27        0,4000     -32,0246     0,3940     0,0370

28        0,4000     -30,2167     0,4029     0,0357

29        0,4000     -28,4393     0,4100     0,0345

30        0,4000     -26,8481     0,4148     0,0334

31        0,4000     -25,5507     0,4175     0,0323

32        0,4000     -24,6070     0,4181     0,0314

33        0,4000     -24,0326     0,4170     0,0305

34        0,4000     -23,8067     0,4147     0,0296

35        0,4000     -23,8811     0,4116     0,0288

36        0,4000     -24,1898     0,4081     0,0280

37        0,4000     -24,6589     0,4045     0,0273

38        0,4000     -25,2145     0,4013     0,0266

39        0,4000     -25,7894     0,3987     0,0259

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -27.1331

Настройка    К2   =   -25.3891

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,4000     -81,3994     0,0000     0,1600

1        0,4000     -86,6315     0,0000     0,1600

2        0,4000     -91,8636     0,0000     0,1600

3        0,4000     -97,0957     0,0842     0,1600

4        0,4000     -85,1989     0,1680     0,1479

5        0,4000     -72,2810     0,2514     0,1323

6        0,4000     -58,3416     0,3344     0,1165

7        0,4000     -43,3803     0,3995     0,1025

8        0,4000     -31,0012     0,4467     0,0911

9        0,4000     -21,4021     0,4762     0,0822

10        0,4000     -14,7811     0,4883     0,0753

11        0,4000     -11,3363     0,4867     0,0696

12        0,4000     -10,5079     0,4752     0,0649

13        0,4000     -11,6979     0,4578     0,0606

14        0,4000     -14,2703     0,4379     0,0568

15        0,4000     -17,5511     0,4186     0,0534

16        0,4000     -20,9873     0,4018     0,0502

17        0,4000     -24,1548     0,3889     0,0474

18        0,4000     -26,7651     0,3802     0,0450

19        0,4000     -28,6728     0,3757     0,0427

20        0,4000     -29,8491     0,3748     0,0407

21        0,4000     -30,3547     0,3766     0,0389

22        0,4000     -30,3100     0,3803     0,0372

23        0,4000     -29,8657     0,3850     0,0357

24        0,4000     -29,1774     0,3898     0,0343

25        0,4000     -28,3871     0,3943     0,0330

26        0,4000     -27,6108     0,3980     0,0317

27        0,4000     -26,9322     0,4007     0,0306

28        0,4000     -26,4019     0,4025     0,0296

29        0,4000     -26,0406     0,4033     0,0286

********************************************************************

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -27.4949

Настройка    К2   =   -23.7577

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,4000     -82,4847     0,0000     0,1600

1        0,4000     -93,6964     0,0000     0,1600

2        0,4000     -104,9081     0,0000     0,1600

3        0,4000     -116,1198     0,0853     0,1600

4        0,4000     -109,7429     0,1763     0,1478

5        0,4000     -99,7970     0,2726     0,1315

6        0,4000     -86,2032     0,3739     0,1150

7        0,4000     -68,8881     0,4616     0,1007

8        0,4000     -51,5338     0,5330     0,0900

9        0,4000     -35,0887     0,5854     0,0827

10        0,4000     -20,5564     0,6163     0,0783

11        0,4000     -8,9925     0,6271     0,0757

12        0,4000     -0,7026     0,6201     0,0739

13        0,4000     4,2299     0,5986     0,0720

14        0,4000     5,9677     0,5667     0,0699

15        0,4000     4,9427     0,5283     0,0672

16        0,4000     1,7085     0,4875     0,0643

17        0,4000     -3,1071     0,4477     0,0611

18        0,4000     -8,8568     0,4118     0,0580

19        0,4000     -14,9375     0,3816     0,0551

20        0,4000     -20,8254     0,3585     0,0525

21        0,4000     -26,1031     0,3430     0,0502

22        0,4000     -30,4737     0,3348     0,0482

23        0,4000     -33,7626     0,3332     0,0463

24        0,4000     -35,9092     0,3372     0,0447

25        0,4000     -36,9518     0,3455     0,0431

26        0,4000     -37,0068     0,3566     0,0416

27        0,4000     -36,2464     0,3692     0,0402

28        0,4000     -34,8751     0,3819     0,0388

29        0,4000     -33,1080     0,3939     0,0375

30        0,4000     -31,1530     0,4042     0,0363

31        0,4000     -29,1951     0,4124     0,0352

32        0,4000     -27,3870     0,4182     0,0341

33        0,4000     -25,8425     0,4216     0,0331

34        0,4000     -24,6345     0,4227     0,0322

35        0,4000     -23,7974     0,4219     0,0313

36        0,4000     -23,3302     0,4195     0,0305

37        0,4000     -23,2036     0,4161     0,0297

38        0,4000     -23,3673     0,4120     0,0290

39        0,4000     -23,7571     0,4077     0,0282

40        0,4000     -24,3028     0,4036     0,0275

41        0,4000     -24,9346     0,3999     0,0269

42        0,4000     -25,5883     0,3969     0,0263

43        0,4000     -26,2094     0,3947     0,0257

44        0,4000     -26,7557     0,3933     0,0251

45        0,4000     -27,1981     0,3926     0,0246

46        0,4000     -27,5209     0,3927     0,0240

47        0,4000     -27,7202     0,3933     0,0235

48        0,4000     -27,8025     0,3943     0,0231

49        0,4000     -27,7822     0,3956     0,0226

********************************************************************

********************************************************************

П И  -  З А К О Н   РЕГУЛИРОВАНИЯ

Выбранные   параметры   закона  :

Настройка    К1   =   -25.2519

Настройка    К2   =   -21.7184

********************************************************************

Такт    Задание   Рег орган   Система   Ср.кв.ош

0        0,4000     -75,7557     0,0000     0,1600

1        0,4000     -86,3563     0,0000     0,1600

2        0,4000     -96,9568     0,0000     0,1600

3        0,4000     -107,5573     0,0783     0,1600

4        0,4000     -103,3219     0,1622     0,1487

5        0,4000     -95,9572     0,2513     0,1333

6        0,4000     -85,3885     0,3452     0,1174

7        0,4000     -71,5461     0,4282     0,1031

8        0,4000     -57,2707     0,4980     0,0918

9        0,4000     -43,3211     0,5519     0,0836

10        0,4000     -30,5041     0,5879     0,0781

11        0,4000     -19,6723     0,6066     0,0745

12        0,4000     -11,1530     0,6095     0,0720

13        0,4000     -5,1143     0,5991     0,0700

14        0,4000     -1,5455     0,5781     0,0680

15        0,4000     -0,2389     0,5498     0,0657

16        0,4000     -0,8824     0,5172     0,0632

17        0,4000     -3,0893     0,4831     0,0604

18        0,4000     -6,4337     0,4501     0,0576

19        0,4000     -10,4918     0,4199     0,0549

20        0,4000     -14,8683     0,3942     0,0523

21        0,4000     -19,2175     0,3737     0,0499

22        0,4000     -23,2580     0,3588     0,0478

23        0,4000     -26,7798     0,3494     0,0458

24        0,4000     -29,6449     0,3452     0,0441

25        0,4000     -31,7840     0,3454     0,0425

26        0,4000     -33,1886     0,3493     0,0411

27        0,4000     -33,9000     0,3559     0,0397

28        0,4000     -33,9982     0,3642     0,0384

29        0,4000     -33,5891     0,3734     0,0372

30        0,4000     -32,7928     0,3827     0,0360

31        0,4000     -31,7335     0,3915     0,0349

32        0,4000     -30,5296     0,3993     0,0338

33        0,4000     -29,2880     0,4056     0,0328

34        0,4000     -28,0982     0,4105     0,0319

35        0,4000     -27,0301     0,4138     0,0310

36        0,4000     -26,1324     0,4155     0,0302

37        0,4000     -25,4340     0,4159     0,0294

38        0,4000     -24,9448     0,4152     0,0286

39        0,4000     -24,6594     0,4136     0,0279

40        0,4000     -24,5594     0,4114     0,0272

41        0,4000     -24,6178     0,4088     0,0266

42        0,4000     -24,8017     0,4061     0,0260

43        0,4000     -25,0761     0,4035     0,0254

44        0,4000     -25,4061     0,4012     0,0248

45        0,4000     -25,7596     0,3992     0,0243

46        0,4000     -26,1089     0,3976     0,0238

47        0,4000     -26,4316     0,3964     0,0233

48        0,4000     -26,7109     0,3958     0,0228

49        0,4000     -26,9363     0,3955     0,0223

********************************************************************

Таблица 1. Качественные и  количественные  характеристики системы при изменении  задающего  воздействия и оптимальных значениях  настроек регулятора.

K1опт = -28.7628;       K2опт = -25.4146;

Задание

     С1

Установив состояние

    ∆Y

Статич ошибка

∆Е

Время переходного процесса

tпер.пр., С

Время регулирования

tрег.  С

Перерегулирование

σ, %

Затухание за период

ξ, %

Средний квадрат ошибки за время =25

С1зад

0,4

0

126

65

50,7

91

0,0398

0,5* С1зад

0,2

0

126

15,8

50,7

91

0,0099

1,5* С1зад

0,6

0

126

71,7

50,7

91

0,0895

Таблица 2. Качественные  и количественные характеристики системы при изменении настроек регулятора и заданном  значении задающего воздействия

 С 1зад   =  0,4 ;

Настройки регулятора  

K 1  и  K 2

Установив состояние

    ∆Y

Статическ ошибка

∆Е

Время переходного процесса

tпер.пр, с

Время регулирования

tрег.  С

Перерегулирование

σ ,%

Затухание за период

ξ ,%

Средний квадрат ошибки за время =25

K1опт=-28,7628

K2опт= -25,4146

0,4

0

162,5

70

50,7

91

0,0398

K1  = -27,1331

K2  = -25,3891

0,4

0

111,25

51

22

100

0,0330

K1  = -25,2519

K2  = -21,7184

0,4

0

183,75

79

52,4

92,4

0,0425

K1  =-27,4949

K2  = -23,7577

0,4

0

177,5

74

56,8

90

0,0431

1.Расчёт качественных  и  количественных  характеристик системы при изменении  задающего  воздействия и оптимальных значениях  настроек регулятора.

K1опт = -28,7628;       K2опт = -25,4146;

1).Перерегулирование

0,6027-0,4  

σ0,4 =                    =0,507=50,7%

0,4

0,3014-0,2

σ0,2 =                      =0,507=50,7%

0,2

0,9041-0,6

σ0,6 =                     =0,507=50,7%

0,6

2).Затухание за период

0,2027-0,0181

ξ0,4 =                         =0,9107=91%

0,2027

0,1014-0,0091

ξ0,2 =                        =0,9103=91%

0,1014

0,3041-0,0272

ξ0,6 =                           =0,9105=91%

0,3041

3). Время переходного процесса (из графика)

tпер.пр0,4 = tпер.пр 0,2= tпер.пр 0,6=126c

4).Время регулирования (из графика)

tрег.0,4=65; tрег.0,2=15,8 ;  tрег.0,6=71,7

Все рассчитанные оценки представлены в  таблице 1.

2.Расчёт качественных  и количественных характеристик системы при изменении настроек регулятора и заданном  значении задающего воздействия

 С 1зад   =  0,4 ;

1).Перерегулирование

0,6027-0,4  

σ3=                     = 0,507=50,7%

0,4

0,4883-0,4

σ1=                      = 0,22=22%

0,4

0,6095-0,4

σ2=                        = 0,524=52,4%

0,4

0,6271-0,4

σ4=                        = 0,568=56,8%

0,4

2).Затухание за период

0,2027-0,0181

ξ3=                           = 0,91=91%

0,2027

0,2285-0,026

ξ1=                          = 1=100%

0,2285

0,2095-0,0159

ξ2=                             = 0,924=92,4%

0,2095

0,2271-0,0227

ξ4=                             = 0,9=90%

0,2271

3). Время переходного процесса (из графика)

tпер.пр.3=162,5c;     t пер.пр.1=111,25ct пер.пр.2=183,75ct пер.пр.4=177,5c

4).Время регулирования (из графика)

tрег.1=51с;  tрег.2=79с ;  tрег.3=70с;  tрег.4=74с

Все рассчитанные оценки представлены в таблице 2.

Вывод:

Сравнительная оценка показателей качества работы системы при заданных условиях эксперимента.

1.Анализ проведенного эксперимента показал:

При изменении задающего воздействия переходные процессы приходит к установившемуся значению (т.е. у(t) = g(t), статическая ошибка E∞ = 0) и характер переходного процесса не изменяется (перерегулирование и затухание за период остаются неизменными, изменяются величины установившихся значений). Характер переходного процесса не зависит от сигнала, а зависит только от корней характеристического уравнения разомкнутой системы.

2. При изменении настроек регулятора меняются время переходного процесса, перерегулирование, затухание за период и средний квадрат ошибки. Сделать вывод о том, какие из приведенных выше настроек наилучшие, можно использовав средний квадрат ошибки или время переходного процесса, как критерий оценки качества. Настройки, приведенные в табл. 2, соответствующие для К1=-27,1331 и К2=-25,3891, являются наилучшими

Похожие материалы

Информация о работе