Основные теоретические положения. Автоматического управления

Цель работы

Автоматического управления

Работа 4. Исследование дискретной системы

Задание на лабораторную работу

Передаточная функция объекта и допустимый показатель колебательности системы М _зад задаются преподавателем.

Ввести коэффициенты заданной передаточной функции объекта и ПИ- регулятора (4), причем коэффициент усиления регулятора принимают равным К _р = А, а постоянную интегрирования Т _и = В.

Необходимо предварительно задаться рядом значений Т _и. В качестве исходного значения рекомендуется взять постоянную времени интегрирования равной наибольшей постоянной времени объекта: Т _и = Т _o.max (при необходимости знаменатель передаточной функции объекта разлагают на простые сомножители). Остальные значения Т _и берут в пределах от 0,5 до 2,5 от Т _o.max.

В пункте меню нижнего уровня "АЧХ" определяют подбором коэффициент усиления регулятора, чтобы показатель колебательности системы был равен заданному. Данную операцию повторяют для всех выбранных значений Т _и .

По полученным значениям Т _и и К _р строится график зависимости К _р = f (Т _и) при М = М _зад. Максимум полученной зависимости соответствует оптимальным настроечным параметрам регулятора.

Для найденных оптимальных настроечных параметров регулятора получают амплитудную частотную характеристику и переходный процесс, по которому определяют перерегулирование s и время регулирования t _p. Кроме того в отчет заносят переходные процессы, полученные при Т _и, отличающиеся от оптимального значения примерно в 1,5 и 2 раза в большую и меньшую сторону (при М = М _зад).

Целью работы является изучение влияния параметров непрерывной части системы и периода квантования Т на характеристики дискретной системы с амплитудно-импульсным модулятором.

Структурная схема дискретной системы с амплитудно- импульсным модулятором представлена на рис. 1.

g у

ИЭ ФЗ НЧ

Приведенная непрер. часть

Рис. 1

Обозначения на структурной схеме:

ИЭ - идеальный импульсный элемент,

ФЗ - формирователь с передаточной функцией W _ф (s),

НЧ - непрерывная часть с передаточной функцией W _н (s).

В данной работе предполагается, что формирователь представляет собой фиксатор нулевого порядка с передаточной функцией:

. (1)

Так как е ^рТ = z при Z - преобразовании, передаточная функция непрерывной приведенной части запишется так:

(2)

Переходя к z - изображениям, по выражению (2) получаем дискретную передаточную функцию импульсной разомкнутой системы с фиксатором нулевого порядка

. (3)

Здесь Z_L [.] обозначает символическую запись перехода от непрерывного преобразования Лапласа к Z - преобразованию.

После этого записывается передаточная функция замкнутой дискретной системы и производится анализ системы.

В данной лабораторной работе передаточная функция непрерывной части системы задается в виде звена второго порядка:

Коэффициенты передаточной функции и период квантования Т задаются преподавателем. Для работы может быть задан и другой вид передаточной функции непрерывной части системы 2-го или 3-го порядка.

Дата добавления: 2014-10-31