Расчет оптимальных настроек непрерывных П, ПИ, ПИД и дискретных ПИ регуляторов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

        ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ        ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ

Кафедра «Кибернетических систем»

Курсовая работа

по дисциплине «Теория Автоматического Управления»

«Расчет оптимальных настроек непрерывных П, ПИ, ПИД и дискретных ПИ регуляторов»

Вариант №1

Выполнил: студент

группы АТПбз-15-2

Иванова В.А.

Принял: к.т.н., доц.

Макарова Л.Н.        

Тюмень 2019

Оглавление

Цели курсовой работы        3

Задача курсовой работы        4

1.1.        Основные определения ПИД регулирования        5

1.2        Расчёт передаточной функции объекта по кривой отклика        6

1.3        Расчет настроек П регулятора по таблице Зиглера – Никольса        7

1.4        Расчет настроек ПИ-регулятора по таблице Зиглера-Никольса        8

1.5        Расчет настроек ПИД-регулятора по таблице Зиглера-Никольса        10

1.6        Анализ результатов расчёта        13

2.        Расчет настроек дискретного ПИ-регулятора методом ограничения на частотный показатель колебательности        14

2.1        Характеристика метода        14

2.2        Выбор допустимого значения Мдоп        16

2.3        Расчёт параметров окружности        16

2.4        Выбор типа регулятора        17

2.5        Исходная структурная схема смешанного типа        17

2.6        Расчёт настроек дискретного ПИ регулятора        17

2.6.1        Преобразование структурной схемы        17

2.6.2        Выбор периода квантования        18

2.6.3        Структурная схема с учётом преобразования сигнала        19

2.6.4        Расчёт Z передаточной функции приведённой непрерывной части        19

2.6.5        Структурная схема для расчётов        20

2.7        Выбор интервала варьирования        20

2.8        Проверка прямых и косвенных показателей качества        21

Цели курсовой работы

Изучение методов расчета оптимальных настроек непрерывных и дискретных регуляторов(П-регулятора, ПИ-регулятора, ПИД-регулятора). Применение прямых и косвенных показателей качества для определения оптимальности полученных настроек.

Изучение методов получения передаточной функции объекта по кри-вой отклика.

Задача курсовой работы

Рассчитать настройки непрерывных регуляторов по таблице Зиглера-Никольса для объекты заданного кривой отклика. Настройки должны обеспечить перерегулирование менее 25% и время регулирования (3-4) Т объекта.

Рассчитать настройки дискретного ПИ регулятора методом ограничения на частотный показатель колебательности.

Кривая отклика изображена на рисунке 1.:

[pic 1]

Рисунок 1 – Кривая отклика

Параметры для расчёта:

1. Расчёт настроек непрерывных регуляторов

1. Основные определения ПИД регулирования

Регулятор – устройство управления, отрабатывающее один или совокупность простейших законов регулирования.

Передаточные функции регуляторов приведены в таблице1.

Таблица 1

где         [pic 10]