Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Метод незатухающих колебанийСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Этот метод позволяет определить настройки регулятора, обеспечивающие определенный запас устойчивости АСР и удовлетворительное качество переходных процессов. Определение настроек регулятора производиться в два этапа: определяется критическая частота и критическая настройка Кркр пропорционального регулятора, при которой в замкнутой АСР возникают затухающие колебания у(t); определение по Кркр настроек регуляторов по приближенным формулам. Определение критической частоты и настройки Кркр Если разомкнутая система устойчивая и ее АФХ проходит через точку , то замкнутая АСР будет находиться на границе устойчивости. Условие нахождения АСР на границе устойчивости: тогда получим: это условие выполняется, если:
Амплитудно-фазовая характеристика пропорционального регулятора имеет вид: или в показательной форме:
для расчета настройки Кркр и частоты получим два уравнения:
Из второго уравнения находим значение , затем из первого Кркр по формуле:
Определение настроек регуляторов
По критическим значениям Кркр и определяем настройки регуляторов
Пропорциональный (П) регулятор: Пропорционально-дифференциальный (ПД) регулятор: или где, - период незатухающих колебаний АСР
Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор: ; ; где, Тпр – время предварения Тпр=С2 /Кр
Вычисление настройки регуляторов, обеспечивают степень затухания процесса регулирования более чем 0,75.
На производстве достаточно часто находят настройки П,ПИ,ПИД – регуляторов по приближенным формулам, зависящем от некоторых характерных параметров динамики объекта: - времени запаздывания ; - постоянной времени Т0; - коэффициента усиления К0.
Пропорциональный (П) регулятор:
Пропорционально дифференциальный (ПД) регулятор: ;
Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор: ; ;
Найденные настройки обеспечивают устойчивый переходной процесс со степенью затухания Пример: Определить критическую частоту и настройки . (Рис.1.1.). Поскольку АФХ П-регулятора имеет вид , то для расчета настройки и частоты получим два уравнения: Из второго уравнения находиться значение Решая последнее уравнение, находим =0,0449, затем из первого по формуле: Определяем настройки регуляторов. Расчет настроек регуляторов по и осуществляется по приближенным формулам: П-регулятор Расчет настроек по амплитудно-фазовой характеристики объекта
При использовании метода определения настройки регулятора по АФХ объекта необходимо обеспечить выполнение установленных требований к расположению характеристики на комплексной плоскости, обусловленных заданными значениями показателя колебательности М, запасов устойчивости по модулю С и фазе р, времени регулирования tр. При отсутствии наперед заданных значений какого-либо из показателей качества следует принимать М = 1,3—1,5, что обеспечит хорошее качество переходных процессов в замкнутой системе регулирования. Настройка П-регулятора. Построить АФХ разомкнутой системы с регулятором при k1== 1, совпадающую с АФХ объекта, и провести луч под углом (1/М) к отрицательной полуоси (Рис.1.6.) Вычертить окружность радиуса r с центром на вещественной отрицательной полуоси, касающуюся АФХ объекта и луча. Рассчитать максимальное значение коэффициента усиления П-регулятора по формуле: (1) Настройка И-регулятора. Построить АФХ разомкнутой системы для некоторого фиксированного значения, постоянной времени Т1 интегрального регулятора и k1 = 1 в выражении для его коэффициента усиления kа == k1/T1, что сведется к повороту по часовой стрелке на 90° векторов АФХ объекта, уменьшенных в T1 раз (Рис.1.7.) Провести луч под углом и определить радиус r окружности, касающейся луча и построенной АФХ разомкнутой системы. Рассчитать оптимальное предельное значение коэффициента усиления интегрального регулятора: (2)
Рис.1.6. Рис.1.7.
Рис.1.8.
Настройка ПИ-регулятора. Построить АФХ разомкнутой системы для нескольких фиксированных значений Ти по выражению при kp=1, что сведется к повороту на 90° в отрицательном направлении измененного в ТИ раз вектора АФХ объекта и геометрическому суммированию его с исходным, как показано на (Рис1.8.). Провести луч под углом (1/М) и определить радиусы окружностей, касающихся этого луча и АФХ с фиксированными значениями ТИ. Определить значения коэффициентов усиления регулятора для каждого ТИ, так же, как и для П-регулятора, т. е. по формуле (1). Построить кривую границы области устойчивости (при заданном М) в плоскости параметров настройки ПИ-регулятора kp и ТИ (Рис.1.8.). Проведя касательную к этой кривой, можно выявить точку максимального отношения kp/TИ, являющегося оптимумом настройки.
Настройка ПИД-регулятора. Характеристики для различных значений ТИ, при единичном значении kp строится для фиксированного оптимального отношения времени предварения к времени изодрома Тп/Ти 0,5. Выражение для АФХ системы представится в таком виде: При этом построение сведется к повороту на 90° в отрицательном направлении измененных в (1/ТИ -0,5 ТИ ) раз векторов АФХ объекта и геометрическому суммированию
их с исходными векторами (Рис.1.9). Провести луч под углом (1/М) и определить радиусы окружностей, касающихся этого луча и АФХ с фиксированными значениями ТИ. Определить значения коэффициентов усиления регулятора для каждого ТИ, так же, как и для П-регулятора, т. е. по формуле (1). Построить кривую границы области устойчивости (при заданном М) в плоскости параметров настройки ПИ-регулятора kp и ТИ (Рис.1.8.). Проведя касательную к этой кривой, можно выявить точку максимального отношения kp/TИ, являющегося оптимумом настройки.
Рис.1.9.
Пример: Математически определяем объект регулирования, получается модель объекта, Рис.1.6. которая описывается апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией первого порядка: р заменим на числитель и знаменатель умножаем на знаменатель сопряженный: Выделяем действительную и мнимую часть, строим АФХ и Подставляя значения от 0 до строим АФХ разомкнутой системы с К1=1 для фиксированных значений Тu (в нашем случае Тu=1,1). Для этого вектор АФХ замкнутой системы изменяем в Тu раз, поворачиваем на 900 в отрицательном направлении (, где Х – длина вектора замкнутой АФХ) и геометрически суммируем его с исходным. Проводим луч под углом отрицательной полуоси. Вычерчиваем окружность радиуса r с центра на вещественной отрицательной полуоси, касающуюся АФХ разомкнутой системы и луча.
Рассчитываем максимальное значение коэффициента усиления ПИ-регулятора по формуле:
рис.1.10.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; просмотров: 405; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.15.72.229 (0.006 с.) |