Настройка регулятора и построение переходного процесса

Определение оптимальных параметров настройки регуляторов по динамическим параметрам объекта

Схема конфигураций алгоритмов для моделирования ОУ представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Схема конфигураций алгоритмов для ОУ с самовыравниванием и транспортным запаздыванием

Таблица 3.1. – Состав конфигураций

№ алгоблока	Код алгоритма	Название алгоритма	Модификатор	Масштаб времени
		РАН	–
		МСШ		–
		МСШ		–
		ФИЛ	–
		ФИЛ	–

Таблица 3.2. – Конфигурация алгоблоков

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

Таблица 3.3. Настройка алгоблоков

№ алгоблока	Название Алгоритма	№ настроечного входа	Название параметра настройки	Численные значения
	РАН		Х_З	50,60
	МСШ		К_м
	МСШ		Коэф.об	0,7
	ФИЛ		Пост вр
	ФИЛ		Пост вр
	РАН		Коэф.пропорц	3,1
	РАН		Пост. Врем интег
	РАН		Коэфдифферен
	РАН		Уров.огран по макс
	РАН		Уров.огран по мин

Реализуя ПИД–закон управления, при формировании управляющего сигнала, регулятор учитывает не только величину, но и скорость изменения отклонения от задания. Зависимость междувходной и выходной величинами ПИД–регулятора имеет вид:

или

где:

– время предварения, параметр настройки дифференциальной части ПИД–регулятора.

Физически – время, в течение которого угол поворота вала ИМ, под действием дифференцирующей части, удваивается пропорциональной.

Данный регулятор имеет три параметра динамической настройки: , , . Наличие дифференциальной части в ПИД–регуляторе повышает быстродействие системы и снижает ошибку регулирования в переходных режимах, но никак не сказывается на работе САУ в установившихся режимах.

По методу оптимума по модулю (ОМ) были определены оптимальные значения параметров динамической настройки регуляторов:

;

где - коэффициент передачи регулятора;

– время изодрома;

- коэффициент дифференцирования.

Построение переходного процесса в контуре автоматического регулирования

После определения значений настроечных параметров автоматического регулятора, необходимо получить непосредственно график переходного процесса. В основном интерес представляет характер процесса, который происходит при возмущающем воздействии в форме скачка. Это более тяжело переносится системой автоматического регулирования, чем плавно изменяющееся воздействие.

Основными требованиями, которым должен удовлетворять оптимальный процесс регулирования являются:

- интенсивное затухание переходного процесса;

- максимальное отклонение регулируемой величины должно быть наименьшим;

- минимальная продолжительность переходного процесса.

Рисунок 9 – Переходный процесс при изменении выходного сигнала

Время достижения первого заданного значения:

Время регулирования:

Статическая ошибка регулирования: ;

Перерегулирование: ;

	56,21	59,22	60,58	60,49		60,04
54,14	56,38	59,38	60,6	60,47		60,02
54,17	56,53	59,49	60,63	60,44
54,3	56,71	59,58	60,64	60,43
54,62	56,89	59,69	60,65	60,41		59,99
54,65	57,03	59,79	60,65	60,4		59,98
54,69	57,28	59,88	60,65	60,37		59,97
54,71	57,43	59,97	60,65	60,35		59,96
54,77	57,64	60,05	60,66	60,33		59,96
54,84	57,83	60,13	60,65	60,31		59,94
54,93	57,99	60,19	60,65	60,29		59,94
55,04	58,14	60,29	60,64	60,26		59,93
55,15	58,3	60,31	60,63	60,25		59,93
55,29	58,42	60,36	60,62	60,22		59,93
55,43	58,55	60,41	60,6	60,2		59,93
55,55	58,66	60,46	60,58	60,15	-	-
55,74	58,83	60,49	60,57	60,11	-	-
55,88	58,98	60,53	60,54	60,1	-	-

Таблица 3.1.1– Экспериментальные данные

Таблица 3.1.2. – Расчетные данные при воздействии возмущения

	60,35	56,66	56,97	58,75		60,13
	60,01	56,52	57,01	58,91		60,16
67,87	59,71	56,59	57,12			60,24
67,51	59,38	56,55	56,2	59,06		60,26
67,29	59,13	56,54	56,28	59,15		60,3
66,09	58,83	56,53	56,37	59,25		60,32
66,04	58,63	56,54	56,45	59,32		60,36
65,8	58,38	56,55	56,54	59,39		60,37
65,36	58,15	56,56	56,64	59,46		60,4
64,84	57,93	56,59	56,73	59,53		60,41
64,39	57,75	56,6	56,83	59,59		60,42
63,91	57,58	56,62	56,93	59,65		60,43
63,41	57,36	56,66	58,03	59,71		60,43
63,91	57,2	56,68	58,11	59,77		60,43
62,54	57,09	56,61	58,22	59,82		60,43
62,14		56,7	58,36	59,87	-	-
61,84	56,91	56,81	58,48	59,92	-	-
61,45	56,83	56,84	58,58	59,98	-	-
61,03	56,77	56,89	58,69	60,03	-	-
60,74	56,71	56,92	58,76	60,08	-	-

Рисунок 10 – Переходный процесс при воздействии возмущения

Настройка регулятора и построение переходного процесса

Поиск по сайту