Изучение каскадной САР с односторонней автономностью, каскадной САР с опережающим импульсом с помощью программы IPC-CAD, страница 6

          Выполним проверку схемы САР с дифференциатором на грубость при оптимальных параметрах (рисунок 24).

Сплошная – САР с исходным объектом; пунктир – САР с объектом,

у которого коэффициент усиления и запаздывания увеличены на 20%.

Рисунок 24 – Проверка САР на грубость при оптимальных параметрах

Максимальная динамическая ошибка = 2,09059.

                                Степень затухания = 0,0925923.

          При увеличении коэффициента усиления и запаздывания на 20%  переходной процесс становится расходящимся, то есть система при таких параметрах не работоспособна.

3.2.2 Настройка САР с опережающим импульсом. Схема с предиктором.

          Кривая разгона инерционного участка представлена на рисунке 25.

Рисунок 25 – Кривая разгона инерционного участка

          Параметры предиктора первого порядка: К_п=2,8; τ_п=4,108; Т_п=4,8.

          Параметры ПИ-регулятора: К_р = 0,148;   Т_и = 3,466.

          Построим переходной процесс (рисунок 26). Вид воздействия – единичный скачок.

Сплошная – выход одноконтурной САР;

пунктир – выход САР с опережающим импульсом.

Рисунок 26 – Переходной процесс

Максимальная динамическая ошибка = 2,87792.

                                Степень затухания = 0,996272.

                           Время регулирования = 20,02.

Переходной процесс САР с опережающим импульсом имеет динамическую ошибку на 36% меньше чем одноконтурная САР.

Выполним проверку САР на грубость (рисунок 27).

Сплошная – САР с исходным объектом; пунктир – САР с объектом, у которого коэффициент усиления и запаздывания увеличены на 20%

Рисунок 27 – Проверка САР на грубость

Максимальная динамическая ошибка = 3,4344.

                                Степень затухания = 0,941679.

                           Время регулирования = 30,888.

При увеличении параметров на 20% качество работы САР ухудшается, т.к. динамическая ошибка возрастает на 16%, а время регулирования увеличивается на 10,868 с.

Проведем оптимизацию  параметров регулятора методом поиска.

Оптимальные параметры:

          Критерий               Кр               Ти

                144,03       0,40775         4,8356

          Построим переходной процесс САР с предиктором при оптимальных параметрах (рисунок 28).

Сплошная – выход одноконтурной САР; пунктир – выход САР с опережающим импульсом; сплошная(низ) – выход САР с опережающим импульсом

 при оптимальным параметрах

Рисунок 28 – Переходной процесс САР

Максимальная динамическая ошибка =2,21218.

                                Степень затухания = 0,862581

                           Время регулирования = 21,164.

В САР с оптимальными параметрами переходной процесс длится  на 1,144 с дольше, но динамическая ошибка меньше на 23,2%.

Выполним проверку схемы САР с предиктором на грубость при оптимальных параметрах (рисунок 29).

Сплошная – САР с исходным объектом; пунктир – САР с объектом,

у которого коэффициент усиления и запаздывания увеличены на 20%.

Рисунок 29 – Проверка САР на грубость при оптимальных параметрах

Максимальная динамическая ошибка =2,73322.

                                Степень затухания = 0,848084.

                           Время регулирования = 37,752.

          При увеличении параметров на 20% переходной процесс становится колебательным, плохозатухающим. Динамическая ошибка увеличивается на 19%, что говорит об ухудшении качества процесса регулирования.

          Вывод: в процессе выполнения лабораторной работы я ознакомилась с назначением и областью применения программы IPC-CAD. А также  изучила каскадную САР с односторонней автономностью и  каскадную САР с опережающим импульсом. С помощью программы были получены оптимальные настройки регуляторов САР, в результате чего получены более качественные переходные процессы.