Модернизация системы автоматики с помощьюя современных средств автоматизации, страница 16

Интегральная оценка качества получившегося переходного процесса.

Определим передаточную функцию системы:

      

Определим выражение для сигнала на выходе системы:

    h(t)=98,23exp(-1,49t)+104,48exp(-3t)*cos(-4,16t+2,79).

        Определим интеграл от выражения (h(t)-h_уст), который и будет являться интегральной   оценкой качества переходного процесса:

                 

Определим показатели качества получившегося переходного процесса.

 1) Время переходного процесса t_p=0,98 секунд;

 2) Перерегулирование s=(h_max1-h_уст)/h_уст=0%, при допустимом перерегулировании 20%.

3) Число колебаний 0;

 4) Колебательность d=h_max2/h_max1*100%=100%;

 5) Частота колебаний для данного процесса не определяется;

 6) Время достижения первого максимума t_max=0,6 секунд;

 7) Время нарастания переходного процесса t_н=0,38 секунд;

 8) Степень затухания y=(А_i-A_i+1)/A_i=0.

В точке 4

        

Рис. 2.19.   График переходного процесса замкнутой САР

с параметрами регулятора в точке 4.

Интегральная оценка качества получившегося переходного процесса.

Определим передаточную функцию системы:

      

Определим выражение для сигнала на выходе системы:

    h(t)=44,48exp(-0,35t)+50,966exp(-3,57t)*cos(-5,74t+2,62).

        Определим интеграл от выражения (h(t)-h_уст), который и будет являться интегральной   оценкой качества переходного процесса:

                 

 Определим показатели качества получившегося переходного процесса.

 1) Время переходного процесса t_p=1,72 секунд;

 2) Перерегулирование s=(h_max1-h_уст)/h_уст=0%, при допустимом перерегулировании 20%.

 3) Число колебаний 0;

 4) Колебательность d=h_max2/h_max1*100%=100%;

 5) Частота колебаний для данного процесса не определяется;

 6) Время достижения первого максимума t_max=0,7 секунд;

 7) Время нарастания переходного процесса t_н=0,46 секунд;

 8) Степень затухания y=(А_i-A_i+1)/A_i=0.

Построим в одной плоскости и в разных масштабах кривые С0=f(C1) и I=f(C1). При анализе полученных кривых можно сделать вывод, что точка, находящаяся правее максимума имеет настроечные параметры регулятора, при которых переходный процесс получается высокого качества.

Рис. 2.20 Кривые С0=f(C1) и I=f(C1).Сравнительная зависимость интегральной оценки от выбора точек на линии равной степени затухания.

     Вывод: оптимальные параметры ПИД-регулятора соответствуют точке 4. Из графика на рис.20 видно, что минимум кривой интегрального качества приходится на точку Т4 с настройками регулятора C₁ = 0,0184,  C₀= 0,0085, следовательно в этой точке будет наиболее оптимальный процесс для регулирования.

2.7.  Структурная схема автоматизации.

Рис 2.21. Структурная схема автоматизации регулирования температуры ножа вМАШИНЕ УПАКОВОЧНОЙ ТЕРМОУСАДОЧНОЙ МОДЕЛИ «ТУРБОПАК-А».

В данной схеме:

Р – регулятор (ТРА-12000А совместно с ЭВМ)