Синтез системы автоматического регулирования переменной структуры

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 КАФЕДРА КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: “Синтез системы автоматического регулирования переменной структуры”

по курсу “Теория нелинейных и цифровых систем управления ”

Выполнил:                                                                                  студент группы СУ-91

                                                                                                     Темченко С.А.

Проверил:                                                                                    Самедов Ю.Ф.

                                                             СУМЫ 2003

1. Постановка задачи для улучшения качества работы САР

САР с переменной структурой имеет следующий вид:

                                                                                                     – f

ОУ

Рег1

U_з              ε                                                                                                   X

 

             – U_ос

			Рег2

 

 

 

Рис. 1. САР с переменной структурой.

Принцип САР с переменной структурой необходимо рассматривать в переходных процессах по заданию и по нагрузке с указанными регуляторами Рег1 и Рег2.

Переходные процессы по заданию и по нагрузке в САР с регуляторами Рег1, Рег2, а также в САР с переменной структурой приведены на рис. 2–7.

 

  Х                                                                        Х

  Х_з                                                                       Х_з

 

                                                    t                                                                           t

Рис.2. П/п в САР с Рег1 по заданию                            Рис.3. П/п в САР с Рег2 по заданию 

  Х                                                                        Х

 

  Х_з                                                                       Х_з 

 

           t₁                                         t                                                                         t

Рис.4. П/п в САР с переменной структурой по заданию          Рис.5. П/п в САР с Рег1 по нагрузке

 Х                                                                                                         Х

 Х_з                                                                                                                   Х_з

 

             t₁                                     t                                                                           t

Рис.6. П/п в САР с переменной структурой по заданию             Рис.7. П/п в САР с Рег2 по нагрузке

Принцип САР с переменной структурой заключается в следующем:                                                                                                                                                                                                

при большой ошибке рассогласования выбирают структуру САР с регулятором, который обеспечивает быстрое сведение ошибки рассогласования к нулю (рис.5). Однако при таком регуляторе переходные процессы в системе носят сильно колебательный характер, в результате чего являются очень продолжительными, с большими перерегулированиями, переходными процессами. При других регуляторах переходные процессы имеют апериодический вид (рис.7), в результате чего удается избежать больших перерегулирований, но процесс остается затянутым по времени.

          В САР с переменной структурой при больших ошибках рассогласования работает первый регулятор, а при подходе выходной величины к заданному значению – второй. В результате переходный процесс получается без перерегулирований и заканчивается за минимальное время (рис.6).

Так как небольшие изменения всегда есть в реальных системах, то переключение с Рег2 на Рег1 надо производить, если отклонение от заданного значения существенно.