Цифровые системы управления. Параметры дискретной передаточной функции объекта для двух значений такта квантования

Гомельский государственный технический университет

им. П.О.Сухого

Кафедра «Промэлектроника»

Практическое руководство

по выполнению типового расчета по теме

«Цифровые системы управления»  по курсу

«Управление промышленными объектами»

для студентов спец.Т.07.02.01

Гомель 1998

УДК 62.50

Практическое руководство по выполнению типового расчета по теме «Цифровые системы управления»  по курсу «Управление промышленными объектами» для студентов спец.Т.07.02.01 . - Гомель: ГГТУ, 1998.- 25 с.

В руководстве рассмотрены вопросы перехода от методов теории непрерывного регулирования к методам теории дискретного регулирования, дана методика расчета переходных процессов в замкнутых системах регулирования при лроизвольной форме задающего воздействия, а также методы объективной оценки качества регулирования.

Для студентов электротехнических специальностей высших технических учебных заведений.

Рецензенты: профессор д.т.н. 

доцент к.т.н.                     

© Гомельский государственный технический университет, 1998

Предисловие

Предлагаемая расчетная работа имеет целью изучить некоторые приемы теории дискретного регулирования, полезные для перехода от аналогового регулирования к дискретному регулированию, обладающему расширенными возможностями. Для этого рассматриваются способы получения дискретной передаточной функции объекта из его непрерывной, привычной в теории автоматического регулирования. Подробно рассматриваются способы расчета процессов регулирования для произвольных задающих воздействий с применением дискретных ПИД регуляторов и эффективных дискретных апериодических регуляторов двух типов. Кроме этого рассматриваются различные способы объективной оценки качества переходных процессов и сравнения качества регулирования регуляторов.

Содержание расчетной работы

1.  Получить дискретную передаточную функцию объекта из заданной непрерывной функции.

2.  Рассчитать параметры дискретной передаточной функции объекта для двух значений такта квантования.

3.  Рассчитать переходную функцию объекта для двух тактов квантования и построить оба ее графика, наложенных друг на друга.

4.  Рассчитать процесс регулирования объекта с применением ПИД- регулятора  Здесь потребуется сделать несколько вариантов расчета, подбирая значения коэффициентов регулятора, чтобы получить приемлемый вид переходного процесса. Построить график процесса регулирования для наилучшего варианта.

5.  Рассчитать процесс регулирования объекта с применением регулятора АР и построить график процесса регулирования.⁽¹⁾

6.  Рассчитать процесс регулирования объекта с применением регулятора АР+1 и построить график процесса регулирования.⁽¹⁾

7.  Рассчитать показатели качества регулирования для всех трех процессов регулирования и свести эти расчеты в таблицу.

(1) Показатели качества сравниваются для процессов с одинаковым учетным временем регулирования T_УЧТ. Поэтому после расчета всех четырех процессов надо определить самый длинный процесс и по нему  добавить такты квантования в другие более короткие процессы так, чтобы все они имели одинаковое учетное время.

Варианты заданий

Варианты передаточных функций

(номер варианта определяет последняя цифра номера зачетной книжки)

Номер варианта	Передаточная функция	Примечание
1
2(1)		Пропорциональный регулятор на пневмоэлементах
3		Корректирующая RC-цепь
4		Корректирующая RC-цепь
5
6
7
8
9(1)		Центробежный регулятор
0

(1) в отмеченных вариантах для упрощения получения Z- преобразований выражение              можно заменить на       

где     ,                         а       

Варианты значений постоянных времени

(номер варианта определяет последняя цифра суммы двух последних цифр

 номера зачетной книжки)

Номер варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Постоянная времени Т1	11	3	18	8	9	14	22	16	25	14
Постоянная времени Т2	13	4	5	6	10	14	5	8	9	11
Постоянная времени Т3	16	5	16	7	21	8	12	4	5	8
Постоянная времени Т4	5	6	7	8	3	6	7	9	4	5
Постоянная времени Т5	5	8	7	6	6	10	20	22	15	19