Проектирование линейных систем управления с SISO DESIGN TOOL / MATLAB: Учебное пособие, страница 17

Заметим, что режим нескорректированной системы устанавливается после того, как вы ввели в окно SISODesignToolданные  о моделях неизменяемой части проектируемой системы. Таким образом, по умолчанию коэффициент усиления регулятора равен единице.

       Из свойств корневого годографа следует, что его  конфигурация, т.е. его вид, целиком и полностью определяется значениями нулей и полюсов разомкнутой системы. Коэффициент усиления разомкнутой системы, который  для структурной схемы, доступной  для использования  в рамках средства SISOTOOL, равен произведению коэффициентов усиления регулятора, объекта управления и датчика, влияет лишь  на оцифровку корневого годографа. Другими словами, выбор того или иного значения коэффициента усиления регулятора  равнозначен выбору расположения полюсов замкнутой системы, которые  в окне средстваSISOTOOLимеют вид красных квадратиков, находящихся на ветвях корневого годографа.  Изменение   коэффициента    усиления регулятора   вызывает перемещение полюсов замкнутой системы (красных квадратиков) вдоль ветвей корневого годографа, но не изменяет  конфигурации этих ветвей.

      С другой стороны,  увеличение/уменьшение  коэффициента усиления регулятора смещает верх/вниз логарифмическую амплитудно-частотную характеристику разомкнутой системы, не влияя на форму логарифмической фазочастотной характеристики.

       Вы можете изменить  коэффициент усиления регулятора  двумя способами:

 - перемещая полюсы замкнутой проектируемой системы вдоль корневого годографа, как это описано в п. 10.1, используя режим перемещения нулей и полюсов панели инструментов корневого годографа;

          -  передвигая логарифмическую амплитудно-частотную характеристику разомкнутой системы вверх/вниз;

      -   применяя текстовое окно для передаточной функции регулятора  C(s).

      Заметим, что после того, как вы, используя один из первых двух способов, изменили коэффициент усиления регулятора, на панели состояний появляется сообщение о том, до какого значения изменился коэффициент усиления регулятора. Например, если этот коэффициент изменился до значения 0,544, то  сообщение имеет вид:

 

При этом цифра 0.544 высвечивается также в окне для передаточной функции регулятораC(s), расположенном в окне SISODesignTool.

10.3.1. Чтобы изменить коэффициент усиления регулятора путем смещения вверх/вниз логарифмической амплитудно-частотной характеристики разомкнутой системы,укажите курсором мыши на любую точку, расположенную на логарифмической амплитудно-частотной характеристике разомкнутой системы в окне Open-LoopBodeEditor(C), курсор преобразуется в кисть руки. Нажмите клавишу мыши, курсор примет форму кулака. Переместите курсор вверх/вниз с целью увеличить/уменьшить коэффициент усиления регулятора, следовательно и всей системы. 

10.3.2. Чтобы изменить коэффициент усиления регулятора с помощью текстового окна для передаточной функции регулятора  C(s), введите в текстовое окно для передаточной функции регулятораC(s), расположенное в окне SISODesignTool, вместо установленного по умолчанию единичного желаемое значение коэффициента усиления регулятора, затем щелкните мышью в поле CurrentCompensator, чтобы вызвать редактор свойств регулятора EditCompensatorC. Нажмите кнопку OK в окне этого редактора. При этом логарифмическая амплитудно-частотная характеристика разомкнутой системы сместится вверх/вниз, изменятся расположение полюсов замкнутой системы (красных квадратиков) на корневом годографе и вид характеристик системы в окне LTIViewerforSISODesignTool, связанном со средством SISOTOOL.

Замечание. В текстовом окне для передаточной функции регулятораC(s) высвечиваются значение коэффициента усиления регулятора или значение приведенного  коэффициента усиления регулятора в зависимости от выбранного вами формата (вида) представления передаточной функции регулятора (см. п. 10.5.). При формате типа TimeConstant(передаточная функция в стандартной форме) и NaturalFrequency (передаточная функция с сопрягающими частотами) в этом текстовом окне фигурирует коэффициент усиления регулятора (DC). При формате типа Zero/Pole/Gain (передаточная функция в форме нулей, полюсов, приведенного коэффициента усиления) в этом окне появляется значение приведенного коэффициента усиления регулятора (K).

10.4. Информация о нулях и полюсах проектируемой системы

 В любой момент, если   открыто    окно    SISODesignTool,    вы      можете

получить сведения о значениях полюсов замкнутой проектируемой системы, соответствующих текущему регулятору, а также о нулях, полюсах и коэффициенте усиления каждого элемента неизменяемой части.

10.4.1.Чтобы получить сведения о значениях полюсов замкнутой проектируемой системы:

а) выберите   команду  Closed-LoopPoles( перечень  полюсов  замкнутой системы)  из меню View окна SISO Design Tool. Появляется    окно Closed-LoopPoleViewer(рис. 36) со       списком     полюсов    замкнутой   системы,    соответствующих текущему регулятору;

Рис. 36

б) щёлкните кнопку OK, чтобы закрыть это окно. Заметим, что вы не можете редактировать значения полюсов системы с помощью этого окна.

10.4.2.Чтобы получить сведения о полюсах и нулях элементов неизменяемой части проектируемой системы, сделайте одно из двух:

          - выберите команду SystemData (перечень полюсов/нулей неизменяемой части проектируемой системы) из меню View окна SISO Design Tool;

- щёлкните любой из блоков жёлтого цвета G,H, входящих в структурную схему проектируемой системы, расположенную в верхнем правом углу окна SISODesignTool. Эти блоки являются элементами неизменяемой части системы.

      В результате любого из этих действий открывается окно SystemData (рис. 37) , в котором для каждого элемента  [т.е. для объекта (Plant) и датчика (Sensor)]  неизменяемой части системы приводятся следующие сведения:

- название модели элемента, в данном случае модели объекта управления (PlantModel) и датчика (SensorModel) соответственно имеют названия  W1 и H;

- значения нулей(Zeros) и полюсов(Poles).

 

Рис. 37