Значения параметров дополнительных блоков структурной

схемы (рис. 5.14)

На рис. 5.16. показано графическое окно ПК «МВТУ» с переходным процессом скорректированной САР, а на рис. 5.17 – обработанный график этого переходного процесса.

Рисунок 5.16 Графическое окно с графиком переходного процесса САР с ПИД-законом регулирования (k_п =17,4; k_д =4,8; k_И=15,8 )

Рисунок 5.17 Обработанный график переходного процесса САР при k_п =17,4; k_д =4,8; k_И=15,8

Показатели качества САР, полученный на основе обработки увеличенного графика (рис. 5.17), следующие.

По заданному воздействию:

· статическая ошибка DU_ст=0;

· время регулирования t_р=3,1 с;

· перерегулирование

· количество перерегулирования п =2;

· степень затухания

Где

По возмущающему воздействию:

· статическая ошибка DU_ст=0;

· время регулирования t_р=2,6 с;

· перерегулирование

· количество перерегулирования п =1;

· степень затухания

где

Из анализа полученных показателей качества САР следует, что процесс регулирования при отработке задающего воздействия не удовлетворителен по перерегулированию, так σ, равное 49%, превышает заданное его значение (σ_зад 20%). Что касается процесса регулирования по возмущению, то он удовлетворяет требуемым показателям качества (σ =8,8%< 20%).

Известно, что метод Циглера-Никольса, с помощью которого были рассчитаны параметры ПИД-закона регулирования, не гарантирует оптимальных показателей качества процесса регулирования. Улучшенных или оптимальных показателей качества САР можно достичь либо подбором варьируемых параметров (k_п, k_д,k_и), либо их оптимизаций (в ПК «МВТУ» есть модуль, обеспечивающий параметрическую оптимизацию САР).

На рис. 5.18 показан результат моделирования САР при k_п =6, k_д =2 и k_и=7, которые были определены подбором.

Показатели качества САР, полученные на основе обработки графика (рис.5.18), следующие.

По заданному воздействию:

· статическая ошибка DU_ст=0;

· время регулирования t_р=3 с;

· перерегулирование

· количество перерегулирований п =1;

· степень затухания

Рисунок 5.18 Обработанный график переходного процесса САР при k_п =6; k_д =2; k_И=7 (в увеличенном масштабе)

Где

По возмущающему воздействию:

· статическая ошибка DU_ст=0;

· время регулирования t_р=0,8 с;

· перерегулирование

· количество перерегулирования п =0;

· степень затухания

Где

Из анализа полученных показателей качества следует, что процесс регулирования САР с ПИД-законом регулирования удовлетворяет заданным показателям качества.

Заключение

В курсовомпроекте решены следующие вопросы, и получены следующие результаты:

· составлена функциональная схема САР;

· определены передаточные функции объекта регулирования и элементов системы;

· составлена структурная схема исходной САР, на основе которой выполнено ее компьютерное моделирование;

· результаты моделирования САР показали, что П-закон регулирования не обеспечивает удовлетворительных показателей качества процесса регулирования;

· в ходе моделирования исходного варианта САР определены параметры процесса регулирования на границе устойчивости системы: k _кр– критический коэффициент П-закона регулирования и Т _кр – период гармонических колебаний (k _кр = 29, Т _кр= 2,2 с);

· в соответствии с заданием для коррекции САР принят ПИД-закон регулирования, параметры которого (k _п, k _д, k _и) рассчитаны с помощью инженерного метода Циглера-Никольса (k _п =17,4; k _д = 4,8; k _и = 15,8)

· результаты моделирования скорректированной САР (на основе ПИД-закона регулирования с помощью метода Циглера-Никольса) показатели, что она обеспечивает хорошие показатели качества процесса регулирования по задающему воздействию, но не удовлетворяет требованиям к качеству по возмущению;

· посредством подбора параметров ПИД-закона регулирования определены их значения (k _п = 6, k _д =2, k _и = 7), при которых САР обеспечивает требуемые показатели качества процесса регулирования как по задающему, так и по возмущающему воздействию.

ВАРИАНТЫИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ЛИНЕЙНЫМ СИСТЕМАМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ