Изучение каскадной САР с промежуточным импульсом с помощью программы "IPC-CAD", страница 4

Сначала произведем анализ работы нашей системы с использованием одноконтурной САР. Произведем настройку регулятора одноконтурной САР. Выберем последовательно пункты меню “Настройка одноконтурной САР”, “Расчет параметров регулятора”. Затем выберем рекомендованный программой ПИ-регулятор, и вид  процесса “С умеренным затуханием”.

Выберем вид воздействия “Скачок” и произведем моделирование переходного процесса системы с регулятором (рисунок 4).

Рисунок 4 – Переходной процесс одноконтурной  САР

Показатели качества переходного процесса:

Качество процесса регулирования неудовлетворительное, производим оптимизацию параметров системы с помощью пакета IPC-CAD.

Проверим САР на грубость и получим переходной процесс (рисунок 5).

Рисунок 5 – Переходные процессы одноконтурной САР с исходным объектом и с объектом, у которого коэффициенты усиления и запаздывания увеличены на 20%

Показатели качества переходного процесса исходной системы:

Показатели качества переходного процесса системы с увеличенными коэффициентами:

При увеличении коэффициентов усиления и запаздывания на 20%, максимальная динамическая ошибка возрасла на 19.6%, степень затухания уменьшилась на 5.27%, время регулирования возросло на 9%, что свидетельствует об ухудшении качества переходного процесса и уменьшении устойчивости.

Для улучшения качества процесса регулирования произведем оптимизацию параметров регулятора методом поиска. Оптимизацию проводим с использованием критерия ITAE, варьируя коэффициентом усиления и временем изодрома. На рисунке 6 изображены переходные процессы нашей  одноконтурной САР до оптимизации и с оптимальными настройками регулятора.

Рисунок 6 – Переходные процессы одноконтурной САР до оптимизации и с оптимальными настройками регулятора

Показатели качества переходного процесса системы до оптимизации:

Показатели качества переходного процесса системы с оптимальными настройками регулятора:

При оптимальных настройках регулятора, максимальная динамическая ошибка уменьшилась на 5.6%, степень затухания уменьшилась на 6.19%, время регулирования уменьшилось на 42.25%, что свидетельствует об улудшении качества переходного процесса, а следовательно, об успешно проведенной оптимизации системы.

Произведем анализ работы нашей системы с использованием обычной каскадной САР.

Произведем оптимальную настройку корректирующего регулятора каскадной САР. Выберем последовательно пункты меню “Наст­ройка каскадной САР”, “Настройка регулятора R2 каскадной САР ”, “ Расчет параметров регулятора”. Затем выберем рекомендованный программой тип регулятора (ПИ-регулятор), вид  процесса “С умеренным затуханием ”. Выберем пункт меню “Выбор внешних воздействий”, затем вид внешнего воздействия “Возмущение на входе объекта (по нагрузке)”, вид воздействия “Ска­чок” и произведем моделирование переходного процесса системы (рисунок 7).

Рисунок 7 – Переходные процессы каскадной САР

Показатели качества переходного процесса каскадной САР:

Качество процесса регулирования неудовлетворительное, производим оптимизацию параметров системы с помощью пакета IPC-CAD.

Проверим САР на грубость и получим переходной процесс (рисунок 8).

Рисунок 8 – Переходные процессы каскадной САР с исходным вспомогательным каналом, и со вспомогательным каналом, у которого коэффицинт усиления и запаздывание увеличенны на 20%

Показатели качества переходного процесса исходной системы:

Показатели качества переходного процесса системы с увеличенными коэффициентами:

При увеличении коэффициентов усиления и запаздывания на 20%, время регулирования возросло, что свидетельствует об ухудшении качества переходного процесса и уменьшении устойчивости.

Произведем оптимальную настройку главного регулятора каскадной САР. Выберем последовательно пункты меню “Настройка регулятора R1 каскадной САР ”, “ Расчет параметров регулятора”. Затем выберем рекомендованный программой тип регулятора (ПИ-регулятор), вид  процесса “С умеренным затуханием ”. Выберем пункт меню “Выбор внешних воздействий”, затем вид внешнего воздействия “Возмущение на входе объекта (по нагрузке)”, вид воздействия “Ска­чок” и произведем моделирование переходного процесса системы (рисунок 9).