Министерство образования и науки Российской Федерации
Новосибирский государственный технический университет
Лабораторная работа № 4
Вариант – 1
Факультет: АВТ Преподаватель:
Группа: АА-06 Шпилевая О.Я.
Студенты: Кузнецова И.В.
Веселков А.П.
Сагайдакова Т.А.
Дата выполнения: ………………………
Отметка о защите: ………………………
Новосибирск
2004
1. Цель работы
Изучение свойств системы с алгоритмом адаптации, синтезированным по методу старшей производной, исследование возможности понижения порядка адаптивного регулятора.
2. Исходные данные
N |
b |
s% |
||||
1 |
-2 |
-3 |
-2 |
2 |
0 |
2 |
3. Ход работы
3.1 Определить элементы матриц ,, по заданным показателям к качеству процессов (табл.1).
Получаем:
==,
3.2. Определить элементы матриц ,, учитывая что .
; ; .
Получаем:
3.3 Собрать схему адаптивной системы (приложение 1).
3.4 Снять переходную характеристику системы (y(t)) и процессы на выходе адаптера () при v(t)=1(t), M(t)=0, нулевых начальных условиях, =-1, =1. Определить показатели качества (s%, , -время сходимости процессов в адаптере).
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 2c; =4c
3.5 Выполнить п.3.4 при
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =2c
3.6 Изменить значения коэффициентов передачи адаптера =-10,=10. Сравнить переходные характеристики и выходные процессы в адаптере с результатами п.3.5 по s%, , .
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =2c
3.7 Изменить начальные условия в объекте ((0)=1), получить вид y(t), (t), (t),.Моделирование провести при =-10,=10,.Сравнить результат с п.3.6.
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =0,055c
3.8 Изменить последовательно параметры объекта в 2 раза, (0)=0. Выполнить п.3.4
a0=2*2=4; =-1,=1 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 2c; =4,1c |
|
a1=3*2=6; =-1,=1 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =4c |
a2=2*2=4; =-10,=10 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =2c |
|
b=2*2=4; =-1,=1 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =3c |
3.9 Изменить модель объекта управления
, .
Провести моделирование при нулевых начальных условиях и различных значениях : а) =1, =1, б) =1, =10, в) =10, =1.
Для улучшения процессов в системе следует увеличить значения , . Определить показатели качества. Сравнить результат с п.3.4.
=1, =1; =-10, =10 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =2c |
=1, =10; =-10, =10 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 2c; =2c |
|
=10, =1; =-10, =10 |
|
Рис.1. Переходный процесс y(t) |
Рис.2. Переходный процесс k0(t) |
Рис.2. Переходный процесс k1(t) |
|
Показатели качества процесса – σ, % = 0;tn = 1,8c; =2c |
3.10 Построить зависимость от ,
,
где - время наблюдения за процессом в системе. Амплитуду параметрических возмущений выбирать из диапазона (0.1100), например (0.1,1.10,50,100), =1. Фиксировать значения , когда переходный процесс в системе удовлетворяет заданными показателями качества. Значения выбирать от 1 до 200 в зависимости от амплитуды .
а) =0,1, =1, =-1, =1. σ, % = 0 ; tn = 2c
= ; umax = max |u(t)| = 104,6 (2,25).
б) =1, =1, =-1, =1. σ, % = 0 ; tn = 2c
= ; umax = max |u(t)| = 104,6 (2,1).
в) =10, =1, =-20, =20. σ, % = 0 ; tn = 2c
= ; umax = max |u(t)| = 111,4 (6).
г) =50, =1, =-100, =100. σ, % = 0 ; tn = 2c
= ; umax = max |u(t)| = 114,4 (26,93).
д) =100, =1, =-100, =100. σ, % = 0 ; tn = 2c
= ; umax = max |u(t)| = 145,8 (50,9).
Рисунок 12 – Зависимость umax = max |u(t)| от ,
Приложение 1.
Структурная схема адаптивной системы
4. Выводы по работе
7.1 Если система неустойчива, то увеличивая параметр γ можно вернуть её в устойчивое состояние.
7.2 При ненулевых начальных условиях система теряет свое качество (по показателям переходного процесса σ, % и tn = 2c).
7.3 При введение параметрических возмущений в систему, наблюдаются следующие закономерности:
1. Увеличение амплитуды “ухудшает” состояние системы.
2. Увеличение частоты “улучшает” состояние системы.
7.4 Изменение коэффициента приводит к гармоническому изменению управляющего воздействия (umax = max |u(t)|) на систему.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.