Сызықтық жүйеге арналған реттеуішті жобалау

Пән атауы: Автоматтандыру негіздері

№ 2 зертханалық жұмыс

Сызықтық жүйеге арналған реттеуішті жобалау

Орындаған: Салтанат Бағжан

Тексерген: Исқожаева І.Н.

Вариант №5 [pic 1] Жұмыстың мақсаты:

MatLab ортасының көмегімен бір өлшемді сызықты үздіксіз жүйе үшін реттеуішті жобалау әдістерін меңгеру. 

Жұмыстың міндеттері:

• сызықтық үзбелер қосылыстарының үлгісін құруды үйрену;
• қарапайым реттеуіштерді жобалау үшін SISOTool модулін пайдалануды үйрену.

1.Жүйенің сипаттамасы

Суретте көрсетілген құрылымдық сұлбасы бар бағытталған кеменің басқару жүйесі зерттеледі:

[pic 2]

Кеме қозғалысы сызықтық математикалық үлгідегі беріліс функциясы түрінде сипатталады:

[pic 3],    мұндағы[pic 4]рад/сек,  [pic 5]сек

    0.06

[pic 6]------------

16.8 s^2 + s

Жетек бірлі-жарым теріс кері байланыспен қамтылған интегралдаушы үзбе ретінде үлгіленеді:

[pic 7],     [pic 8]сек

[pic 9][pic 10]

Өлшеу құрылғысының үлгісі беріліс функциясы бар апериодикалық үзбе болып табылады:

[pic 11],    [pic 12] сек

[pic 13]  [pic 14]

2.Тұйықталмаған жүйені зерттеу        

Рульді құрылғының беріліс функциясы:

[pic 15]

Нысанды жетекпен тізбектей қосудың беріліс функциясы:

[pic 16].

Бұл үлгінің өтпелі сипаттамасы:

[pic 17]

Тұйықталған жүйенің ЛАФЖС-ы

[pic 18]

Реттеуіші бар жүйе [pic 19] тұрақты, тұрақтылық дәрежесі: амплитуда бойынша – 10,8 дБ, фаза бойынша – 36 градус.

3.Пропорционалды (П-) реттеушісі бар жүйені зерттеу

Тұйықталған жүйенің өтпелі функциясы [pic 20]

[pic 21]

10% - дан аспайтын қайта реттеуді қамтамасыз ету үшін реттеуіштің күшейту коэффициентін [pic 22] мәнге дейін азайту қажет.

[pic 23] болғандағы түзетілген тұйықталған жүйенің өтпелі функциясы.

[pic 24]

Өтпелі үрдіс уақыты [pic 25] сек,

4.Пропорционалды-дифференциалды (ПД-) реттеуіші бар жүйені зерттеу

Реттеуіштің беріліс функциясының жалпы түрі:

[pic 26],    где [pic 27]сек, [pic 28]сек,

Cpd = 1 + tf ( [16.8 0], [1 1] )

Transfer function:

17.8 s + 1

----------

s + 1

ал [pic 29]коэффициенті жүйеге қойылатын талаптарға сәйкес жобалау үрдісінде таңдалуы тиіс.

4.1 қайта реттеуді 10% қамтамасыз ететін реттеуші

10% қайта реттеу үшін[pic 30] таңдау қажет.

Түзетілген тұйық жүйенің өтпелі функциясы

[pic 31]

Өтпелі үрдіс уақыты [pic 32] сек,

Орнықтылық қосалқысы: амплитудасы бойынша 15.9 дБ, фазасы бойынша 60.2 градус.

П-реттеуішпен салыстырғанда, КП-реттеуішті пайдалану … мүмкіндік береді.

4.2 Қысқа өтпелі үрдісті қамтамасыз ететін реттеуші

Өтпелі үрдістің ең аз уақытын қамтамасыз ету үшін [pic 33] таңдау қажет.

Түзетілген тұйық жүйенің өтпелі функциясы:

[pic 34]

Өтпелі үрдіс уақыты [pic 35]сек,.

Орнықтылық қосалқысы:18.4 дБ амплитудасы бойынша, 67.3 градус фазасы бойынша.

Тұйық жүйенің беріліс функциясы:

0.63571 (s+0.05618) (s+0.2)

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

(s+0.05598) (s^2 - 0.006229s + 0.0963) (s^2 + 2.21s + 1.325)

Беріліс функциясының полюсі:

  -1.1049 + 0.3229i

  -1.1049 - 0.3229i

   0.0031 + 0.3103i

   0.0031 - 0.3103i

  -0.0560

Орнатылған тәртіпте жүйені күшейту коэффициенті 1.0000

[pic 36] үлгімен сипатталатын қадағаны қолданғанда орнатылған тәртіпте күшейту коэффициенті =1.

Алынған жүйе астатикалық болып табылады, яғни қатесіз тұрақты кіріс дабылын бақылайды.

Басқару дабылға кіруден тұйық жүйенің беріліс функциясы:
178 s (s+0.05618) (s+0.05952) (s+0.2) (s+1)

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