• приложението (ако е необходимо).
Базови данни за дадена задача в операцията по заглавие
Вариант работа № 31
опция за настройка, издаден. Вен. кат. ATP
Настройката е прието за изпълнение
Тази курсова работа е посветена на изчисляване на система за автоматично управление на един цикъл. За да се оцени системите за контрол с тяхното практическо точка годност оглед на това е необходимо да се определи при какви условия могат да се използват тези системи, някои параметри за настройка, които искате да зададете на регулатора за регулаторния процес, извършвани от различните регулатори системи, оптимални.
В хода на тази работа са дадени в първия параграф на първоначалните данни за изчисляване на даден АКТБ блокова схема е показана във втория параграф. Третият раздел е посветен на изчисляването и строителството имат предвид границите стабилност граница Съвместната парламентарна асамблея АКТБ с PI и подлежат на регулиране от корена. В четвъртия параграф определя оптималните параметри на настройките на PI контролер. Последното е посветена на изчисленията на преходни на два канала: канал регулаторното въздействие S-у и смущение е. действащо канал регулаторното въздействие, тук представена от графики на тези процеси и за да се оцени качеството им.
система Дана контрол с PI и обект на регулиране с функция за превод:
Параметрите на функцията за трансфер на обекта, изискванията за стабилност на системата резерв, оптимални критерии конфигурация са изброени в таблица 1.
Таблица 1 - Изходен
2.Strukturnaya диаграма един ACP
Структурна система за контрол схема, показана на тази работа има следния вид:
Фигура 1 - блокова схема, дадена система за контрол
Предвид първоначалните данни, дадени по-горе структурна система за регулиране верига могат да бъдат трансформирани в следната форма:
Фигура 2 - блокова схема трансформира с предварително определена система за контрол
3.Raschot предварително определена граница стабилност и изграждане на склад ACP
За изчисляване и конструиране дадена граница стабилност граница ACP с PI контролер е показано на Фигура 1, ние използваме корен параметри на метода на синтез на автоматизираните системи за управление с помощта на модерна амплитуда и фаза честотни характеристики (RAFCHH).
Използването на необработените данни, показани в таблица 1, можем да запишем, че за дадена система за контрол определя следните изисквания към стабилността на фондовата система: степента на затихване на преходни процеси в системата.
Съответно, знаейки връзката между степента на затихване на преходни в дадена система за контрол и степента на трептене BR преходни в предварително определена система регулиране m може да се определи стойността на дадена степен на колебание на системата съгласно формула M:
където w - степен на затихване на преходни в дадена система за контрол.
функцията за трансфер на контролирания обект съгласно изходните данни, определени от формулата:
където р - Лаплас оператор.
За п = 2 изразяване е под формата ще бъде:
Съгласно Таблица 1 се определят стойности на неизвестните параметри: К = 1.8. Т1 = 100. Т2 = 50. След това, след заместване на стойностите на посочените по-горе параметри, ние получаваме крайния експресията на предавателната функция на контролираната система:
Определяме разширени честотни характеристики на контролирания обект. Подобрени честотните характеристики на връзка могат да бъдат получени чрез заместване на предавателната функция в тази връзка W (P) или оператора. в изразите за оператора на Лаплас ф - честотата, с -1. В първия случай, методът на изчисляване формули осигури граница на дадена степен на колебание на система м, а във втория - за осигуряване на предварително определена степен на границата на стабилността на системата в настройките пространство регулатор.
Замяна на формула (4) оператора. резултатът е израз за регулиране RAFCHH обект:
Използване на програмата Mathcad, предварително определена първоначална стойност честота = 0 и 1 и честота стъпка 1, напред разширени честотни характеристики на обекта, докато промяна на честотата на Ni = 0.20 S-1.
Разширен недвижими честотна характеристика (RVCHH):
Разширен въображаем честотна характеристика (RMCHH):
Разширен честотен отговор (RACHH)
Разширен фаза отговор (RFCHH):
Резултати ние намаляват изчисления в таблица 2 по-долу.
Таблица 2 - Засилено честотни характеристики на система за контрол на
Съгласно таблица 3 изобразени = F (Кр), т.е. граничната точка от предварително определена граница на система за контрол, стабилност на фигура 3.
Фигура 3 - района PI настройки на регулатора
Получената крива е линия на дадена степен на затихване W = Shzad = 0.9 регулаторен процес, който съответства на степента на колебание m = 0.366. По този начин, всички ценности и Kp. лежи на тази крива се осигури предварително определена степен на затихване.
4.Opredelenie оптимални параметри на настройките на PI контролер
Търсенето на оптималните настройки за контрол се извършва по границата на даден състав на система за контрол, стабилност е показано на фигура 3, докато екстремум на критерия за качество. Задачата на курсовата работа като критерий за качество, приети от втората интегрална критерий.
Минимална втората съставна критерий на графиката (фигура 3) съответства на точка 0,95 * макс към честота по-висока стойност ( "максимална полето"). Тази точка ще определи оптималните настройки за ПИ контролера. Използване на данните в таблица 3 и фигура 3, ние откриваме, че тази точка съответства на ценностите:
; Кр = 0808; с; Qp = 0.07 S-1.
5.Raschot, изграждане и оценка на преходни kanalureguliruyuschego vozdeystviyaS-Y и със смущение е, действащо канал регулаторното въздействие
5.1 преходни vozdeystviyaS-Y регулиране канал
За система за контрол на еднопроходни показано на фигура 1, се определят функцията за трансфер на затворен канал ACP S-Y с формула:
където предавателната функция на контролираната система;
функцията за трансфер на регулатора на PI.
След заместване на стойностите на формула (12), ние получаваме крайния израз за функцията за трансфер на затворения канал ACP S-Y:
APFC получи израз за оператора на затворена система чрез заместване р във формула (13) на. резултата:
Използването на Mathcad софтуер, предварително определен диапазон на промяна на честотата със стъпка 1 в-1, се изчислява отговора на недвижими честота когато са затворени АКТБ регулаторна експозиция: ReZ.S..1 (ф). ние намаляваме изчисляване на резултатите в таблица 4.
Таблица 4 - Резултати от изчисление VCHH затворени, когато въздействието на нормативните актове от АКТБ
Съгласно таблица 4 ние парцел VCHH затворен ACP, който е показан на фигура 4.
Фигура 4 - графика VCHH затворен, когато регулаторната въздействие ACP
Преходни в затворен канал ACP S-Y може да бъде изчислена по метода на трапеци, с помощта на графика VCHH затворен ACP е показано на Фигура 4.
Установено е, че преходно отговор на всяка система у (т), свързани с тази система VCHH Re (ф) с израза:
където Т - време на процеса на преход в затворен ACP.
За по-точно изчисляване на горната граница на интеграла на у (т) не приема. и честотата, с която Re на графика (ф) клони към 0, т.е. schSR честота изключване. Според графиката е показано на Фигура 4, се определят schSR = 0.075 сек-1. Следователно, преходна ACP в затворен канал S-Y може да бъде изчислена по формулата:
Чрез определяне на интервала от време на преход от стъпки, като се брои преходно ACP в затворен канал S-Y. ние намаляваме резултатът от изчислението Таблица 5.
Фигура 5 - Процесът на преход в затворен ACP
Таблица 5 - Резултати от изчисляване на преходни ACP в затворен канал S-Y
Съгласно Таблица 5, ние парцел преходно АКТБ в затворен канал S-Y, която е показана на фигура 5.
Използване на данните на Таблица 5 и Фигура 5, оценка на качеството proizvedom в преходно ACP затворен канал S-Y.
Директни критерии за качество:
1.Maksimalnaya динамична грешка: А1 = 0,253;
планиметричен контролер канал
където - нивото на крайната стойност на количеството регулира по време на преходно време. равно;
Rd 3.Dinamichesky контролен фактор не се определя на този вид процеси;
4.Stepen разпад преходно:
при което - втората максимална емисия на контролираното променлива;
5.Staticheskaya грешка: (19)
където S - регулаторната въздействие сигнал 1 (т);
6.Vremya регулиране: в стойността.
Всички по-горе критерии за качество, описана на фигура 5.
5.2 Процесът на преход при смущение е, ходене на kanalureguliruyuschego на въздействието
За система за контрол на еднопроходни показано на фигура 1, се определят функцията за трансфер на затворен канал ACP F-Y с формула:
След заместване на експресията за формула (7), ние получаваме крайния израз за функцията за трансфер на затворения канал ACP F-Y:
APFC получи израз за оператора на затворена система чрез заместване р във формула (18). резултата:
С помощта на програмата Mathcad, предварително определен диапазон на промяна на честотата, с една стъпка по-с-, честотната характеристика на истински напред затворен АКТБ: ReZ.S.2 (ф). ние намаляваме изчисляване на резултатите в таблица 6.
Таблица 6 - Резултати от изчисление VCHH затворени ACP под смущение е
Съгласно Таблица 6 ние парцел VCHH затворен ACP под смущение е, което е показано на фигура 6.
Фигура 6 - графика VCHH затворен ACP под смущение е
Преходни в затворен канал ACP F-Y може да бъде изчислена по метода на трапеци, с помощта на графика VCHH затворен ACP под смущение е (Фигура 6).
Следователно, преходна ACP в затворен канал F-Y може да бъде изчислена по формулата:
Както вече бе споменато по-горе, по-точно изчисляване на горната граница на неразделна YF-Y (Т) са настроени да schSR честотата изключване. Според графиката, показана на фигура 6, се определи, че schSR = 0.14 S-1.
Чрез определяне на интервала от време на преход от стъпки, като се брои преходно ACP в затворен канал F-Y. Ние се намали резултатът от изчислението таблица 7 по-долу.
Таблица 7 - Резултати от изчисляване на преходни ACP в затворен канал F-Y
Съгласно таблицата 7 ние парцел преходно ACP в затворен канал F-Y, показано на фигура 7.
Фигура 7 - графика преходно ACP в затворен канал F-Y
Използване на данните в Таблица 7 и Фигура 7, оценка на качеството proizvedom в преходно ACP затворен канал F-Y.
Директни критерии за качество:
1.Maksimalnaya динамична грешка: А1 = 0,401;
при което - първата минимално отклонение контрол;
3.Dinamichesky контрол фактор Rd:
при което - коефициент на предаване на обекта;
4.Stepen затихване преходно :;
6.Vremya регулиране: в стойността.
Тъй като в даден ACP, показано на Фигура 2, има нетна транспортна единица закъснение с предавателната функция. преходните процеси в системата има стойност изостаналост в 8 по отношение на тяхното начало. За яснота на този факт графики изобразяват първоначалната част на преходни на S-Y канали, и F-Y съответно на фигура 8 и 9.
Фигура 8 - началната част на графиката на процеса на преход в затворен канал ACP S-Y
Фигура 9 - началната част на графиката на процеса на преход в затворен канал ACP F-Y
Определяне на оптимални настройки за регулатори, изчисляване на различни системи за автоматично управление, без съмнение, е една от основните задачи на всеки инженер - дизайнер. Използването на съвременни системи за контрол изисква познаване на различните методи и техники за изчисляване на тези системи да определят и да зададете желаните настройки за контрол, основните предимства и недостатъци на различни видове контролери в сравнение с всеки друг.
Резултатът от тази работа се получават чрез преходни канали S-Y и F-Y. Оценка на качеството на тези процеси, показва, че те отговарят на изискванията на границата на стабилност на системата, посочена в първоначалните данни.
Може да се отбележи, че процесът на преход през канала F-Y има преки критерии за качество по-добре от процеса на преход през канала S-Y:
- Максималният динамичен грешка: за S-Y А1 = 0,461, за F-Y А1 = 0,401;
- превишаване: за S-Y. за F-Y;
- затихване степен на преход: за S-Y. за F-Y;
- регулиране на времето за S-Y. за F-Y;
- статичен грешка за тези процеси е.
След написването на курсова работа е ясно за какви цели се извършват изчисления на автоматизираните системи за управление, като например синтеза се извършва чрез замяна на различните контролери от АКТБ или променят настройките си.
Поставен Allbest.ru
Свързани статии