Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

pencil
Узнай стоимость на индивидуальную работу!
icon Цены в 2-3 раза ниже
icon Мы работаем
7 дней в неделю
icon Только проверенные эксперты

Расчет регулятора одноконтурной САУ

Тип Реферат
Предмет Коммуникации и связь
Просмотров
320
Скачиваний
658
Размер файла
453 б
Поделиться

Расчет регулятора одноконтурной САУ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра ТАУ и ВТ

7

Курсовая работа

на тему:

"Расчет регулятора одноконтурной САУ"

Выполнил:

курсант 3-го курса

факультета автоматики

группы 2231

Матвиенко Д.В.

Проверил:

Поповский А.Ю.

Одесса 2010

Часть I. Идентификация объекта управления

Заданный ОУ (рис.1.1) подвергаем воздействию тестового сигнала в виде ступенчатого изменения, и получаем разгонную характеристику:

Рис.1.1

Рис.1.2

По разгонной характеристике (рис.1.2) видно, что данный объект управления - нейтральный, его можно представить последовательным соединением идеального интегрирующего звена и звена ИТЗ:

Процедура уточненной аппроксимации ОУ, представленного соединением идеального интегрирующего звена и звена ИТЗ:

Проверка точности идентификации (рис.2.1):

Рис.2.1

Рис.2.2

График (рис.2.2) уточненной аппроксимации точно совпадает с графиком приближенной аппроксимации и разгонной характеристикой объекта, что свидетельствует о правильном расчете;

Часть II. Расчет и оптимизация настроек непрерывного регулятора

Передаточная функция регулятора будет записываться в виде следующего выражения для ПИ-регулятора:

Для поиска настроек ПИ-регулятора в данном случае используется эмпирический метод Циглера - Никольса:

Тип регулятора - ПИД

Тип объекта - нейтральный

(с)

Расчет настроек ПИД-регулятора частотным методом. Задача найти настройки, соответствующие min I2 при заданном:

Часть III. Анализ процессов в замкнутой САР

Построение линии Д-разбиения, разделяющей устойчивый объект по модели (уточненной) и найденной на объекте:


Исследуем данную систему на робастность. Для этого построим диаграмму Боде и найдем запасы устойчивости системы для проверки робастности системы. Листинг Matlab документа имеет вид:

>> T=38.93; T1=3.862; T2=3.865; tau=3.531;% параметры передаточной функции ОУ

>> kp=6.629; Ti=27.158; Td=5.432;% Параметры ПИД-регулятора

>> s=tf ('s'); Wob=exp (-tau*s) / (T*s* (T1*s+1) * (T2*s+1));% передаточная функция ОУ

>>Wreg=kp* (1+1/ (Ti*s) +Td*s);% передаточная функция регулятора

>>Wraz=Wreg*Wob;% передаточная функция разомкнутой системы

>> om=logspace (-3,0,100);% Задание диапазона и числа точек изменения частоты

>> bode (Wraz,om)

Рис.3

Из диаграммы Боде (рис.3) видно, что замкнутая система обладает робастностью, т.е. достаточной устойчивостью как по фазе - 29,8о, так и по уровню - 5.41 дБ. Система может оставаться работоспособной при изменении условий функционирования.

S-модель исследования процессов в замкнутой САР.

Проведем анализ замкнутой системы состоящей из объекта и регулятора, настроенного двумя методами - частотным и инженерным:

Переходной процесс в замкнутой системе, с регулятором настроенным частотным методом:

Переходной процесс в замкнутой системе, с регулятором настроенным инженерным методом:

Значения

настроек

Колебательность

Ψ,%

Динамический заброс s,%

Время

регулирования , с

Квадратичный

ИКК

Инж. метод

2.8

18.1

45.04

0.9242

Частотный метод

12.3

0.9

38.65

0.4831

Величина квадратичного ИКК, произведенная инженерным методом, оказывается ниже, чем аналогичная у регулятора с настройками частотным методом. Это связано с тем, что настройки уточненным (частотным) способом удовлетворяют дополнительному требованию по величине колебательности в переходном процессе.

Расчет настроек переоборудованного цифрового регулятора:

Для построения дискретной модели ПИ-регулятора используется преобразование Тастина:

,

соответствующее интегрированию по методу трапеций.

Период квантования сигнала:

Для реализации замены регулятора используем возможности пакетов компьютерной математики. Так, в частности, листинг команд в пакете Matlab будет иметь вид:

Ti=27.158; kp=6.629; Td=5.432;

T=0.1;

W1d=c2d (tf ([Td 1],1),T,'tustin'); W2d=c2d (tf (1, [Ti 0]),T,'zoh');

Wd=kp* (W1d+W2d)

Transfer function:

59.58 z^2 - 105.6 z + 46.66

-------------------------

z^2 - 1

Sampling time: 1.36

Ti=27.158; kp=6.629; Td=5.432;

T=0.5;

W1d=c2d (tf ([Td 1],1),T,'tustin'); W2d=c2d (tf (1, [Ti 0]),T,'zoh');

Wd=kp* (W1d+W2d)

Transfer function:

150.7 z^2 - 287.9 z + 137.5

-------------------------

z^2 - 1

Sampling time: 0.5

Ti=27.158; kp=6.629; Td=5.432;

T=20;

W1d=c2d (tf ([Td 1],1),T,'tustin'); W2d=c2d (tf (1, [Ti 0]),T,'zoh');

Wd=kp* (W1d+W2d)

Transfer function:

10.23 z^2 - 2.32 z + 1.854

------------------------

z^2 + 1.11e-016 z - 1

Sampling time: 20

Изучение влияния насыщения

Вид переходного процесса при окончательном значении выходного уровня 0.1

Рис.3.1

Вид переходного процесса при окончательном значении выходного уровня 0.4

Рис 3.2

Вид переходного процесса при окончательном значении выходного уровня 1.5

3.2а

При значении выходного уровня больше 1.5, вид переходного процесса не изменяется.

S-модель замкнутой САР с цифровым и аналоговым регуляторами:

График переходного процесса в замкнутой САР:

Рис.3.3

Переходные процессы в САР (рис.3.3) с цифровым и аналоговым регуляторами.

Исследуем, как изменится качество переходного процесса при изменении времени квантования САР:

T=0.5

Рис.3.4

T=5

Рис.3.5

Т=20

Рис.3.6

При уменьшении времени квантования уменьшается колебательность процесса, длительность процесса, а также динамический заброс. При увеличении времени квантования процесс становится затянутым, увеличивается длительность процесса. При сильном увеличении времени квантования процесс становится неустойчивым.

Выводы

В курсовой работе необходимо было по заданному объекту с неизвестными параметрами выполнить его идентификацию, аппроксимацию и рассчитать для него регулятор различными методами. Аппроксимация выполнялась двумя методами: инженерным и уточненным. Инженерный метод позволил достаточно приближенно определить параметры объекта в отличии от уточненного метода, однако при этом не требуется сложных расчетов. Далее выполнялся расчет настроек непрерывного ПИД-регулятора с помощью инженерного (эмпирический метод Циглера-Никольса) и частотного методов. Расчет цифрового регулятора позволил определить, что качество переходного процесса в системе с цифровым регулятором несколько хуже. Однако у цифрового регулятора есть свои преимущества: его легче реализовать и повышая степень дискретизации можно добиться требуемого качества процесса.

Список литературы

1. Теория автоматического управления Ч. II. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. Под ред. А.А. Воронова. Учеб. пособие для вузов. М., Высш. школа, 1977, 288с.

2. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине "Теория автоматического управления". Составил Поповский А.Ю.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Экономика
Маркетинг
Информатика
icon
115221
рейтинг
icon
2796
работ сдано
icon
1260
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
112249
рейтинг
icon
5477
работ сдано
icon
2470
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
76693
рейтинг
icon
1888
работ сдано
icon
1197
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
49 203 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
Томский политехнический университет
Работа по маркетингу выполнена на отлично и точно в сроки., а главное недорого. Советую. О...
star star star star star
СибАДИ
Очень быстрая скорость выполнения, исполнитель не затягивает с решением, все четко, грамот...
star star star star star
СибАДИ
Работа выполнена досрочно, качественно и в соответствии с оформлением, рекомендую!
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Решить задачи

Контрольная, Химия

Срок сдачи к 1 апр.

только что

Федеративного устройства современной России

Курсовая, Федеративного устройства современной России

Срок сдачи к 24 мар.

только что

Задача электротехника

Решение задач, электротехника

Срок сдачи к 22 мар.

1 минуту назад

Решить 3-6 задачи

Контрольная, Химия

Срок сдачи к 1 апр.

2 минуты назад

Курсовая работа

Курсовая, Экология

Срок сдачи к 31 мар.

3 минуты назад

Вариант 16

Курсовая, Маркетинг

Срок сдачи к 30 мар.

3 минуты назад

Решить несколько практических по образцу

Решение задач, Теплоэнергетика и теплотехника

Срок сдачи к 26 мар.

3 минуты назад

Придумать задачу

Другое, трудовое право

Срок сдачи к 22 мар.

3 минуты назад

Учебное задание по филологическому анализу текста

Другое, Филология

Срок сдачи к 26 мар.

4 минуты назад

нужна работа

Другое, Технологии ведения тренинга

Срок сдачи к 23 мар.

4 минуты назад
4 минуты назад

сделать задание

Контрольная, Энергетические установки

Срок сдачи к 29 мар.

4 минуты назад

Курсовая работа на тему: « Товароведная характеристика и таможенная экспертиза свежих овощей»

Курсовая, Товароведение, экспертиза товаров в таможенном деле

Срок сдачи к 29 мар.

4 минуты назад

Тест

Тест дистанционно, Международные экономические отношения

Срок сдачи к 22 мар.

4 минуты назад

сравнить обработанные данные, сделать...

Другое, физиология

Срок сдачи к 30 мар.

5 минут назад

Тема 2. Анализ товарного рынка

Курсовая, Экономика

Срок сдачи к 31 мар.

5 минут назад

влияние физических нагрузок на развитие организмов подростков

Реферат, физическая культура

Срок сдачи к 22 мар.

6 минут назад

Решить 2 задачи

Решение задач, теоретическая механика

Срок сдачи к 22 мар.

7 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход или
регистрация
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно