Параметрическая оптимизация систем автоматического управления по частотным критериям качества
Автор: kotan777 • Июнь 12, 2023 • Лабораторная работа • 1,799 Слов (8 Страниц) • 154 Просмотры
[pic 1] | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» |
Кафедра «Управление и системный анализ теплоэнергетических и социотехнических комплексов»
Лабораторная работа №2
Параметрическая оптимизация систем автоматического управления по частотным критериям качества
Вариант №5(13)
Проверила: Выполнил: | Плешивцева Ю.Э. Студент 4-ТЭФ-1 Пеньков В. О. |
Самара, 2023.
Лабораторная работа
Параметрическая оптимизация систем автоматического управления по частотным критериям качества
Цель работы – изучение альтернансного метода расчета оптимальных параметров типового регулятора в условиях заданного ограничения на запас устойчивости системы автоматического управления.
Провести настройку ПИ-, ПИД- регуляторов альтернансным методом для структурной схемы представленной на рисунке 0, при заданных передаточной функция ПИ-, ПИД- регуляторов (K(s,Δ)), передаточной функции фильтра (Wf(s)), передаточная функция объекта (Wu(s)), запасе устойчивости (M), начальных значений коэффициентов регулятора (КР, ТИ).
[pic 2]
Рис. 1. Структурная схема системы автоматического управления, где 𝑍(𝑠) – управляемая величина, 𝑋(𝑠) − управляющее воздействие, 𝐹(𝑠) −
возмущающее воздействие, 𝑊𝑢(𝑠) – передаточная функция объекта по управляющему воздействию, 𝑊𝑓(𝑠) – передаточная функция объекта по возмущающему воздействию,
𝐾(𝑠,△) – передаточная функция регулятора.
Методический пример
[pic 3]
Рис. 2 – Структурная схема САУ. Где 𝑍(𝑠) – управляемая величина, где 𝑋(𝑠) − управляющее воздействие, 𝐹(𝑠) − возмущающее воздействие, 𝑊𝑢(𝑠) – передаточная функция объекта по управляющему воздействию, 𝑊𝑓(𝑠) – передаточная функция объекта
по возмущающему воздействию, 𝐾(𝑠,△ ) – передаточная функция регулятора.
𝑍(𝑠) = 𝑊𝑢(𝑠) ∗ 𝑈(𝑠) + 𝑊𝑓(𝑠) ∗ 𝐹(𝑠); (1)
𝑈(𝑠) = −𝐾(𝑠,△) ∗ 𝑍(𝑠) при 𝑋 = 0; (2)
Предполагается, что передаточную функцию объекта можно представить в следующем виде:
𝑊𝑢(𝑠) = 𝑊𝑜 ∗ (1 + 𝜉(𝑠)); (3)[pic 4]
Где: 𝑊𝑜 – номинальная передаточная функция объекта; 𝜉(𝑠) – ограниченная неопределенность характеристик объекта мультипликативного типа.[pic 5]
Передаточная функция регулятора 𝐾(𝑠,△) считается заданной с точностью до вектора параметров △= (△𝑖), где 𝑖 = 1, 𝑛.[pic 6]
Тогда задача параметрического синтеза регулятора заключается в определении значений данных параметров в 𝑛 – мерном пространстве.
Предполагается, что все передаточные функции (𝑊𝑢(𝑠), 𝑊𝑜, 𝑊 (𝑠),[pic 7][pic 8]
𝐾(𝑠,△)) являются рациональными, а в состав 𝑊𝑓 (𝑠), может быть включена любая необходимая информация о спектральном составе частоты, которая должна удовлетворять гипотезе о низкочастотном характере возмущения.
В ряде случае в качестве критерия оптимальности 𝐽(△), характеризующего реакцию воздействия на внешнее возмущение, выбирают максимум соответствующей АЧХ.
...