Исследование типовых законов регулирования

МЭИ (ТУ)

Лабораторная работа № 1 по ТАУ

«Исследование типовых законов регулирования»

вариант 4

                                     Выполнили студенты А-2-02

                                           Вершинин Д, Боярский А

Проверил преподаватель

  Коломейцева М.Б.

2005

Вид передаточной функции объекта регулирования

                W₀(p) =

Исходные данные:

  Ko=6.5 1/c , T1=0.25 1/c , T2 = 0.15 1/c

1. Определение оптимальной настройки ПД-регулятора при непрерывном управлении для объекта регулирования без запаздывания.

             -показатели качества:

-кинетическая ошибка по управляющему воздействию -   Δ < 0.05;

-величина перерегулирования сигнала на выходе САР – σ <  20%

-время регулирования t_p - минимальное для принятого зако­на управления.

Найдем минимальное значение коэффициента усиления ПД-регулятора

σ = 1/(Ko*K1)<20%

K1>1/(σ*Ko)=0.77

Построение номограмм при различных коэффициентах усиления ПД-регулятора K1

K1=2.5

K1=3

K1=4

Оптимальная настройка Пд-регулятора такова:

K1=2.5,  Tрег=0.33 1/c, σ = 20% , T=0.7 1/c

 2. Для этого же случая в области параметров настройки регу­лятора k₁ и Т  построить путем проведения серии вычислительных экспериментов границу области устойчивости замкнутой САР.

Т	К
0,05	4
0,1	5
0,2	6,5
0,35	8,05
0,4	8,5
0,5	9
0,6	9,5
0,7	10
1	9

По полученным данным построим границу устойчивости САР

3. Для полученных в п. 1 оптимальных значений коэффици­ентов настройки ПД-регулятора исследовать влияние квантования по  времени на динамические показатели качества t_p и σ.

3.1. Исследовать и построить зависимости t_p(Т_кв) и σ(Т_кв) при задании оптимальных настроек регулятора, полученных в п.1. Проанализировать влияние величины периода квантования сигнала на показатели качества регулирования.

При увеличении периода квантования сигнала увеличиваются показатели качества регулирования.

3.2. Получить оптимальные настройки коэффициента Т регуля­тора для случая, когда Т_кв = Т_мин для двух вариантов:  из условия получения минимального перерегулирования и при тре­бовании минимального времени регулирования.  Значение  k₁ при этом принимается полученное ранее при непрерывном регу­лировании. Для полученных настроек зафиксировать вид пере­ходных процессов на выходе системы.

Ткв=0,01 с ,   К1 = 2,5 1/с

а) Получение минимального перерегулирования

Т=0,15 ,  σ=90%

б) Получение минимального времени регулирования

Т=0,35 1/с,   Трег =0,4 с

3.3. Исследовать влияние величины периода квантования сиг­нала на границу области устойчивости системы при изменении параметров настройки k₁ и Т. Построить границу области ус­тойчивости для двух значений Т_кв, равных наибольшей и наи­меньшей постоянной времени объекта.

1) Построение области устойчивости для Ткв=0,1

Т	К
0,1	2
0,2	2
0,3	2
0,4	2
0,5	2
0,6	2
0,7	2
0,8	2
10	2

2) Построение области устойчивости для Ткв=0,05

Т	К
0,1	2,5
0,2	2,5
0,3	2,5
0,4	2,5
0,5	2,5
0,6	2,5