Контрольная работа по "Цифровое регулирование"

ДАША

Слайд 2

 Центральной задачей теории управления является синтез регуляторов, обеспечивающих заданные динамические характеристики конструируемой системы.

В работе исследуется так называемый ПИД-регулятор, в состав которого может входить пропорциональное, интегрирующее и дифференцирующее звенья для управления объектом.

Регулятор представляет собой параллельное соединение указанных звеньев, поэтому его передаточная функция выглядит следующим образом:

[pic 1],                        (1)

где:

[pic 2] – пропорциональный коэффициент усиления;

[pic 3]  – интегральный коэффициент усиления;

[pic 4]  – дифференциальный коэффициент усиления.

(Характеристики П, И и Д регуляторов

(Пропорциональный регулятор  [pic 5]  эффективно уменьшает время нарастания выходного сигнала и уменьшает, но не сводит к нулю, установившуюся ошибку. – улучшение постоянной времени

Интегрирующий регулятор  [pic 6]  эффективно устраняет установившуюся ошибку, но сильно ухудшает переходную характеристику.– устранение статической ошибки .

Дифференциальный регулятор [pic 7] увеличивает устойчивость системы, уменьшает перерегулирование и улучшает переходную характеристику. – уменьшение перерегулирования )

Отметим, что эти зависимости могут быть не очень точными, потому что [pic 8], [pic 9] и [pic 10] зависят друг от друга. Фактически, изменение одной из этих переменных может изменить эффект остальных двух. Поэтому таблица может быть использована только как рекомендация при выборе величин  [pic 11], [pic 12] и [pic 13].)

Линейная схема САР приведена на рисунке 1.

Слайд 3

Рисунок 1- Общая линейная схема САР

[pic 14]

Слайд 4

1.Пропорциональный регулятор.

Зададим пропорциональный коэффициент  и запустим Simulink, получим график, приведенный на рисунке 2.[pic 15]

[pic 16]

Рисунок 2- График возмещения системы при [pic 17]

При увеличении пропорционального коэффициента до , получается следующий график (рисунок 3).[pic 18]

[pic 19]

Рисунок 3- График возмещения системы при [pic 20]

Уменьшив пропорциональный коэффициент до  (рисунок 4).[pic 21]

[pic 22]

Рисунок 4- График возмещения системы при [pic 23]

Исходя из полученных графиков, можно сделать вывод, что при увеличении пропорционального коэффициента усиления, стабильность системы автоматического регулирования ухудшается, становится неустойчивой. С технологической точки зрения, это приводит к разрушению арматуры. Тогда как уменьшение данного коэффициента можно добиться колебательного режима. Для технологического процесса это означает большие потери энергии и невысокая точность регулирования уровня жидкости.

ДЕНИС

СЛАЙД 5

2. Пропорционально-дифференциальный регулятор

Рассмотрим ПД-управление. Зададим пропорциональный коэффициент  и дифференциальный коэффициент . Результатом моделирования будет график переходной характеристики, изображенный на рисунок 5.[pic 24][pic 25]

[pic 26]

Рисунок 5- График возмущения системы при  и [pic 27][pic 28]

Сравнивая рисунок 3 и 5, можно сделать вывод, что дифференциальный регулятор уменьшает перерегулирование и время переходного процесса и слабо влияет на статическую ошибку.