При увеличении коэффициентов усиления и запаздывания на 20%, максимальная динамическая ошибка возрасла на 26%, степень затухания уменьшилась на 51%, время регулирования возросло на 259%, что свидетельствует об ухудшении качества переходного процесса и уменьшении устойчивости.
Произведем оптимальную настройку главного регулятора каскадной САР с промежуточным импульсом. 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 18).
Рисунок 18 – Переходные процессы одноконтурной и каскадной САР с промежуточным импульсом
Показатели качетсва переходного процесса с использованием одноконтурной САР:
Показатели качетсва переходного процесса с использованием каскадной САР с промежуточным импульсом:
При использовании каскадной САР с промежуточным импульсом по сравнению с одноконтурной САР максимальная динамическая ошибка уменьшилась на 60.45%, степень затухания увеличилась на 2.9%, время регулирования увеличилось на 19.9%, что свидетельствует по совокупности всех показателей об улудшении качества переходного процесса, а следовательно, можно сделать вывод, что использование каскадной САР с промежуточным импульсом по сравнению с одноконтурной целесообразее.
Проверим каскадную САР на грубость и получим переходной процесс (рисунок 19).
Рисунок 19 – Переходные процессы каскадной САР с исходным объектом, и с объектом, у которого коэффицинт усиления и запаздывание увеличенны на 20%
Показатели качетсва переходного процесса каскадной САР с исходным основным каналом:
Показатели качетсва переходного процесса каскадной САР с промежуточным импульсом с объектом, у которого коэффицинт усиления и запаздывание увеличенны на 20%:
При увеличении коэффициентов усиления и запаздывания на 20%, максимальная динамическая ошибка возрасла на 25.6%, степень затухания уменьшилась на 1.16%, время регулирования уменьшилось на 1.8%, что свидетельствует об ухудшении качества переходного процесса и уменьшении устойчивости.
Для улучшения качества процесса регулирования произведем оптимизацию параметров главного регулятора каскадной САР с промежуточным импульсом методом поиска. Оптимизацию проводим с использованием критерия ITAE, варьируя коэффициентом усиления и временем изодрома. На рисунке 20 изображены переходные процессы одноконтурной САР, нашей каскадной САР до оптимизации и с оптимальными настройками регулятора.
Рисунок 20 – Переходные процессы одноконтурной САР, каскадной САР с промежуточным импульсом при неоптимальных и оптимальных значениях постоянной времени и коэффициента усиления
Показатели качетсва переходного процесса каскадной САР с промежуточным импульсом до оптимизации:
Показатели качетсва переходного процесса каскадной САР после оптимизации:
При оптимальных настройках регулятора, максимальная динамическая ошибка уменьшилась на 0.005%, степень затухания возросла на 3.3%, время регулирования уменьшилось на 9.24%, что свидетельствует об улудшении качества переходного процесса, а следовательно, об успешно проведенной оптимизации системы.
Вывод: Я освоила с помощью программы IPC-CAD расчет, настройку, анализ и синтез различных видов каскадных САР и сделала следующие выводы:
· при увеличении коэффициентов усиления и запаздывания, увеличивается динамическая ошибка и время регулирования. Увеличение этих коэффициентов ведет к снижению качества регулирования;
· для улучшения качества проводят оптимизацию, при которой получают оптимальные значения коэффициента усиления и постоянной времени, при которых процесс удовлетворяет требованиям;
· использование каскадных САР (обычной и с промежуточным импульсом) целесообразнее использованию одноконтурных САР, т.к. каскадные САР более качественно регулируют процесс.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.