Синтез цифровой системы автоматического управления. Структурная схема САУ. Передаточная функция объекта регулирования, страница 5


Переходный процесс по управляющему воздействию


Расчёт переходного процесса в замкнутой ЦАС при изменении возмущающего воздействия

Воспользуемся уравнением:

передаточная функция разомкнутой ЦАС

Структурная схема ЦАС по возмущению:

ступенчатое единичное воздействие по каналу возмущения

передаточная функция объекта по каналу возмущения

Тогда получим:

По теореме смещения z- преобразования получим:

Тогда:

Имеем исходные данные

К = 2    τ = 10   Т = 50

Т01 = Т/20 = 50/20 = 2,5;   Lоб = τ / Т01 =10 /2,5 = 4;

d1 = e -Т01/T = e –0.05 = 0.92

К(1- d1) =2*(1-0.92) = 0.16

Подставляем эти значения в уравнение:

Это разностное уравнение для расчета переходного процесса в замкнутой ЦАС по каналу возмущения.

Для окончательного его решения необходимо задаться начальными условиями y[n]=0, при n < 0, т.е. нулевыми начальными условиями.

Решая это разностное уравнение относительно y[n] и получим данные для построения переходного процесса в замкнутой ЦАС при изменении ступенчатого единичного воздействия по каналу возмущения.


Переходный процесс по возмущающему воздействию:

ω

t

R(t)

u(t)

y(t)

0

0

0

0

0

1

10

-0,14

-0,14

0.0952

2

20

-0,29

-0,29

0.1813

3

30

-0,43

-0,43

0.2392

4

40

-0,58

-0,58

0.2693

5

50

-0,72

-0,72

0.3935

6

60

-0,85

-0,85

0.4636

7

70

-0,95

-0,95

0.4688

8

80

-1,03

-1,03

0.4225

9

90

-1,09

-1,09

0.3474

10

100

-1,13

-1,13

0.2636

11

110

-1,16

-1,16

0.1865

12

120

-1,17

-1,17

0.1245

13

130

-1,16

-1,16

0.0803

14

140

-1,15

-1,15

0.0525

15

150

-1,13

-1,13

0.0373

16

160

-1,11

-1,11

0.0304

17

170

-1,09

-1,09

0.0279

18

180

-1,06

-1,06

0.0271

19

190

-1,04

-1,04

0.0261

20

200

-1,02

-1,02

0.0243

21

210

-1,01

-1,01

0.0216

22

220

-1

-1

0.0183

23

230

-0,99

-0,99

0.0116

24

240

-0,98

-0,98

0.0087

25

250

-0,98

-0,98

0.0076


Переходный процесс по возмущающему воздействию


Анализ результатов:

1.  Система с возмущением справляется, т.к. переходный процесс затухает и стремится к 0.

2.  Перерегулирование не превышает 20 %.

3.  Цифровая автоматическая система регулирования при выбранных настройках регулятора в производственных условиях будет отвечать предъявленным требованиям к динамике протекания переходных процессов.