Навигация
Расчет оптимальных настроек каскадной системы
17867
знаков
2
таблицы
46
изображений
5. Расчет оптимальных настроек каскадной системы
5.1 Расчет
настроек по
внутреннему
каналу
Передаточная
функция объекта
по внутреннему
каналу имеет
вид:
W(s)об1=1/19.576*s2+8.508*s+1
Расчет
настроечных
параметров
регулятора
производим
методом Ротача
в программе
Linreg
. Результаты
:
Kп=4.06522
Ти=7.26837
wкр=0.4151
В
пакете Siam
смоделируем
переходные
процессы по
управляющему
и по возмущающему
воздействию
.
Структурная
схема внутреннего
канала по
управляющему
воздействию
W(s)=1/(19.576*s2+8.508*s+1)
K=Kп=4.06522
K/S=Kп/Tи=0.5593
Переходной процесс
Перерегулирование – 29%
Время затухания – 9с
Степень затухания – 0.86
Структурная схема внутреннего канала по возмущаеющему
воздействию
W(s)=1/(19.576*s2+8.508*s+1)
K=Kп=4.06522
K/S=Kп/Tи=0.5593
Переходной процесс
Перерегулирование – 21%
Время затухания – 13с
Степень затухания – 0.86
5.2 Выбор
и расчет передаточной
функции эквивалентного
объекта
Настроечные
коэффициенты
для регулятора
Р1 рассчитываются,
как настройки
для внутреннего
контура . Настроечные
коэффициенты
для регулятора
Р2 рассчитываются
по передаточной
функции эквивалентного
объекта .
Сравнивая
время затухания
переходных
процессов
внутреннего
и основного
контуров определяем
, что Wэкв
соответствует
виду : Wэкв(s)=Wоб(s)/Wоб1(s)
,
где Wоб(s)=1*e-6*s/(14.583*s2+6.663*s+1),
Wоб1(s)=1/(19.576*s2+8.508*s+1).
После
проведенных
расчетов получаем
:
Wэкв(s)=(19.576*s2+8.508*s+1)*e-6*s/(14.583*s2+6.663*s+1)
5.3 Расчет
оптимальных
настроек внешнего
регулятора
.
В программе
Linreg вводим передаточную
функцию эквивалентного
объекта и получаем
значения оптимальных
настроек регулятора
Р2 .
Kп=0.19898
Ти=1.44671
Wкр=0.30928
В
пакете Siam
смоделируем
переходные
процессы по
управляющему
и по возмущающему
воздействию
.
Структурная
схема каскадной
системы по
управляющему
воздействию
1.K=Kп=0.19898
2.K/S=Kп/Tи=0.13754
3.K=Kп=4.06522
4.K/S=Kп/Tи=0.5593
5.W(s)=1/(19.576*s2+8.508*s+1)
6.W(s)=1/(14.583*s2+6.663*s+1)
7.K=1,T=6
Переходной процесс
Перерегулирование – 72%
Время затухания – 150с
Степень затухания – 0.42
Структурная
схема каскадной
системы по
возмущающему
воздействию
1. W(s)=1/(14.583*s2+6.663*s+1)
2. W(s)=1/(19.576*s2+8.508*s+1)
3. K=1,T=6
4. K/S=Kп/Tи=0.5593
5. K=Kп=4.06522
6. K/S=Kп/Tи=0.13754
7. K=Kп=0.19898
8.K=-1
Переходной процесс
Перерегулирование – 31%
Время затухания – 110с
Степень затухания – 0.23
6. Расчет
компенсирующего
устройства
Для
этого смоделируем
в пакете SIAM
схему комбинированной
системы без
компенсатора
.
Структурная схема комбинированной системы без компенсатора
1.W(s)=0.599*s/(11.655*s2+6.467*s+1)
2.K=Kп=0.51007
3.K/S=Kп/Tи=0.0958
4.W(s)=1/(14.583*s2+6.663*s+1)
5.K=1,T=6
6.K=-1
7.K=-1
Переходной процесс
Перерегулирование – 7%
Время затухания – 35с
Степень затухания – 0.86
6.2 Комбинированная система управления с подачей дополнительного воздействия на вход регулятора
Определим
передаточную
функцию фильтра
согласно формуле
:
Wф(s)=Wов(s)/(Wоб(s)*Wр(s))
,
где Wов(s)
– передаточная
функция канала
по возмущению
,
Wоб(s)
- передаточная
функция объекта
,
Wр(s)
- передаточная
функция регулятора,
Находим
значения передаточной
функции фильтра
для нулевой
частоты
:
Aф(0)=Aов(0)/(Aоб(0)*Aр(0))=0 Fф(0)=Fов(0)-(Fоб(0)+Fр(0))=90
Находим
значения передаточной
функции фильтра
для резонансной
частоты
(w=0.14544):
Aф(w)=Aов(w)/(Aоб(w)*Aр(w))=0.072/(0.834*0.326)=0.265
Fф(w)=Fов(w)-(Fоб(w)+Fр(w))=141-(-130+(-52))=323=-37
В качестве компенсатора возмущения используем реальное дифференциальное звено : Wk(s)=Kв*Тв(s)/(Tв(s)+1)
Координаты
компенсатора
определяем
геометрически
.
Kв=ОД=0.32
Тв=(1/w)*sqrt(ОС/ДС)=8.876
Cмоделируем в пакете SIAM схему комбинированной системы c компенсатором .
Структурная
схема комбинированной
системы с
компенсатором
1.W(s)=0.599*s/(11.655*s2+6.467*s+1)
2.К=0.32
3.К=8.786,Т=8.786
4.К=-1
5.K/S=Kп/Tи=0.0958
6.K=Kп=0.51007
7.K=1,T=6
8.W(s)=1/(14.583*s2+6.663*s+1)
9.К=-1
10.К=-1
Переходной процесс
Перерегулирование – 8%
Время затухания – 60с
Степень затухания –0.56
7.Расчет
оптимальных
настроек регулятора
одноконтурной
системы реального
объекта
Расчет
настроек АСР
методом
Ротача.
Передаточная
функция объекта
по основному
каналу имеет
вид:
W(s)об=1*e-6*s/13.824*s3+17.28*s2+7.2*s+1
В
программе
Linreg
производим
расчет оптимальных
настроечных
параметров
ПИ регулятора:
Kп=0.49;
Tи=5.346;
wкр=0.1403.
Cмоделируем
в пакете SIAM
переходные
процессы
одноконтурной
системы по
управляющему
и по возмущающему
воздействию.
Структурная
схема одноконтурной
системы по
управляющему
воздействию
W(s)=1/( W(s)об1=1/13.824*s3+17.28*s2+7.2*s+1
K=Kп=0.49
K/S=Kп/Tи=0.0916
K=1,T=6
Переходной процесс
Перерегулирование – 27%
Время затухания – 70с
Степень затухания – 1
Структурная схема одноконтурной системы по возмущающему
воздействию
W(s)=1/( W(s)об1=1/13.824*s3+17.28*s2+7.2*s+1
K=Kп=0.49
K/S=Kп/Tи=0.0916
K=1,T=6
Перерегулирование – 85%
Время затухания – 70с
Степень затухания – 0.94
Похожие работы
... . Алгоритм управления показывает, как должно изменяться управление u, чтобы обеспечить заданный алгоритм функционирования. Алгоритм функционирования в автоматической системе реализуется с помощью управляющих устройств. В основе используемых в техники алгоритмов управления лежат некоторые общие фундаментальные принципы управления, определяющие, как осуществляется увязка алгоритма управления с ...
... отличают от фактических, что говорит о достаточно не большой погрешности между фактическими и экспериментальными данными. Расчет одноконтурной АСР методом Роточа. В программе Linreg задаем параметры объекта. Выбираем в качестве регулятора ПИ- регулятор. И рассчитываем его настройки: а) для экспериментальной передаточной функции. В программе ...
... . Целью дипломного проекта является разработка и исследование автоматической системы регулирования (АСР) асинхронного высоковольтного электропривода на базе автономного инвертора тока с трехфазным однообмоточным двигателем с детальной разработкой программы высокого уровня при различных законах управления. В ходе конкретизации из поставленной цели выделены следующие задачи. Провести анализ ...
... .3 +810.3 Срок окупаемости Лет -- 0.242 -- Вывод Из данного расчета и проведенного анализа технико-экономических показателей делаем вывод о целесообразности внедрения «Автоматизированной системы управления компрессорной установкой». Так как в результате годовая экономия затрат от автоматизации системы составляет 3347839.05 рублей. Это достигается за счет экономии в зарплате 785925.5 ...
0 комментариев