Исследование динамических параметров объекта управления по кривой разгона

С помощью регулирующего микропроцессорного контроллера строится кривая разгона уже по известным значениям времени запаздывания τ_з=1,5 с и времени разгона Т_об=5с. Модель составляется в виде программы для контроллера Ремиконт Р-130.

Передаточная функция последовательного соединения двух инерционных звеньев первого порядка имеет вид:

Общий вид структурной схемы модели объекта управления:

Рисунок 6– Схема конфигурации алгоритмов для моделирования ОУ с самовыравниванием и переходным запаздыванием

Таблица 2.1. - Состав конфигураций

№ алгоблока	Код алгоритма	Название алгоритма	Модификатор	Масштаб времени
		МСШ		-
		ФИЛ	-
		ФИЛ	-

Таблица 2.2.–Конфигурация алгоблоков

№ алгоблока приемника	№ входа алгоблока приемника	Инверсия	№ алгоблока источника	№ выхода алгоблока источника
		т.п.
		т.п.

Таблица 2.3.- Настройка алгоритмов

№ алгоблока	Название алгоритма	№ настроечного входа	Название параметра настройки	Численное значение
Продолжение таблицы 2.3.
	МСШ		К_ОБ	1,5
	ФИЛ			5,0
	ФИЛ			1,5
	МСШ		X

По полученным данным составляется таблица 4 и строится график

на рисунке 6.

Таблица 2.4. – Экспериментальное изменение выходной величины во времени

T,c	Y(t)	T,c	Y(t)	T,c	Y(t)	T,c	Y(t)	T,c	Y(t)
			8,5		12,4		13,56		13,9
	0,01		8,7		12,48		13,58		13,91
	0,29		8,9		12,53		13,59		13,91
	0,47		9,1		12,59		13,62		13,91
	0,78		9,3		12,65		13,63		13,92
			9,5		12,7		13,64		13,92
	1,26		9,7		12,76		13,67		13,92
	1,6		9,8		12,81		13,68		13,94
	1,9				12,87		13,69		13,94
	2,2		10,1		12,91		13,7		13,95
	2,6		10,3		12,96		13,72		13,95
	2,9		10,5				13,73		13,95
	3,3		10,6		13,03		13,74		13,96
	3,6		10,7		13,08		13,75		13,96
			10,9		13,12		13,78		13,96
	4,3				13,15		13,79		13,96
	4,6		11,15		13,19		13,8		13,97
	4,9		11,25		13,23		13,81		13,97
	5,3		11,37		13,26		13,83		13,98
	5,6		11,47		13,29		13,84		13,98
	5,9		11,58		13,33		13,84		13,99
	6,2		11,66		13,35		13,85
	6,5		11,76		13,37		13,86	-	-
	6,7		11,85		13,4		13,86	-	-
	7,1		11,95		13,42		13,87	-	-
	7,3		12,03		13,45		13,87	-	-
	7,5		12,13		13,47		13,89	-	-
	7,8		12,19		13,5		13,89	-	-
			12,26		13,52		13,9	-	-
	8,3		12,34		13,53		13,9	-	-

На основании полученных данных строим экспериментальную кривую разгона рисунок 7.

Рисунок 7-Экспериментальная кривая разгона

Из графика видно, что кривая разгона имеет возрастающий характер.

Расчетная траектория изменения выходной величины рассчитывается по формуле:

Где:

τ_тр=0 – транспортное запаздывание;

T₁=5 - постоянная времени объекта:

Т₂=1,5 - постоянная времени объекта;

t - время.

Полученные данные записываются в таблицу4 и строится расчетная кривая разгона на рисунке 4.

Итоговое y_расч с подставленными коэффициентами:

y_расч=

Рисунок 8-Расчетная кривая разгона

Для сравнения экспериментальная и расчетная кривые разгона строятся на одном графике, рисунок 9.

Рисунок 9-Экспериментальная и расчетная кривые разгона

Из рисунка 9 видно, что экспериментальная и теоретическая кривые разгона совпадают

По табл. 2.4. строим экспериментальную кривую разгона (см. рисунок 7, кривая 1). По ней определяем динамические параметры объекта:

;

где - постоянная времени;

- время запаздывания;

-– скорость разгона;

- коэффициент самовыравнивания.

Для построения расчетной кривой разгона необходимо определить параметры и по экспериментальной кривой разгона. Для этого можно воспользоваться методом Орманса. Последовательность шагов для определения значений и следующая:

а) Экспериментальная кривая разгона нормируется, т.е. весь диапазон от до принимается за единицу и по необходимости начало оси времени смещается вправо на величину транспортного запаздывания .