Параметры получены в LinReg

2016-01-05

832

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

⇐ Предыдущая 1 23

Синтезированная САР с непрерывным и цифровым регуляторами была смоделирована в среде MATLAB (пакет Simulink). Модель системы управления для непрерывного объекта управления (К_п=7,617; К_п /Т_и= 0,425) и дискретного объекта управления (К_п=5,873; К_р /Т_и= 0,32; Ткв=4) представлена на рисунке 9:

Рисунок 9 Модель системы управления (значения К_п и Т_и, полученные в LinReg)

Описание модели Simulink:

Transfer Function – передаточная функция объекта регулирования без запаздывания:

Transport Delay – звено транспортного запаздывания (t = 4).

Gain – усилительные звенья в пропорциональной и интегрирующей частях непрерывного и дискретного регуляторов (значения коэффициентов усиления равны соответственно K_п и K_п/T_и).

Integrator – интегратор непрерывный.

Discrete-Time Integrator – интегратор дискретного времени (sample time = 4).

Zero Order Hold (ZOH) – фиксатор нулевого порядка (sample time = 4).

Constant – константа, значение которой равно и константа .

Step (Zadanie) – ступенчатая функция, определяющая величину задающего воздействия ( ).

Step (Vozm)–ступенчатая функция, определяющая величину сигнала внутреннего возмущения( ).

Saturate – нелинейный элемент-ограничитель (upper limit=59, lower limit=-41).

Sum – сумматор.

Mux – мультиплексор.

Scope – осциллоскоп, который предназначен для отображения зависимости регулируемой величины и сигнала с регулятора от времени.

Синтезированная САР с непрерывным и цифровым регуляторами была смоделирована в среде MATLAB (пакет Simulink). Модель системы управления для непрерывного объекта управления (К_п=8,4; К_п /Т_и= 0,467) и дискретного объекта управления (К_п=7,617; К_р /Т_и=0,425; Ткв=0,5) (по расчетным данным) представлена на рисунке 10:

Рисунок 10 Модель системы управления (Расчетные данные)

Графики работы системы при отработке задания и внутреннего возмущения представлены в приложении:

· Выход системы при отработке задания – Рисунок 11

· Выход с ПИ – регулятора при отработке задания – Рисунок 12

· Выход системы при отработке внутреннего возмущения – Рисунок 13

· Выход с ПИ – регулятора при отработке внутреннего возмущения – Рисунок 14

Параметры, характеризующие качество работы моделированной САР с непрерывным и цифровым регулятором при отработке задания и внутреннего возмущения, приведены в

Таблице 10.

Графики работы системы при отработке задания и внутреннего возмущения представлены в приложении:

· Выход системы при отработке задания – Рисунок 15

· Выход с ПИ – регулятора при отработке задания – Рисунок 16

· Выход системы при отработке внутреннего возмущения – Рисунок 17

· Выход с ПИ – регулятора при отработке внутреннего возмущения – Рисунок 18

таблице 11.

Таблица 10.(по Linreg)

Параметр	При отработке задания	При отработке внутреннего возмущения
Непрерывный регулятор	Цифровой регулятор	Непрерывный регулятор	Цифровой регулятор
Максимальный выброс регулируемой величины
Степень затухания
Время регулирования

Таблица 11.(Расчетные данные)

Параметр	При отработке задания	При отработке внутреннего возмущения
Непрерывный регулятор	Цифровой регулятор	Непрерывный регулятор	Цифровой регулятор
Максимальный выброс регулируемой величины
Степень затухания
Время регулирования

Степень затухания:

, где А₁ и А₂ – первая и вторая амплитуды на графике.

Максимальный выброс регулируемой величины:

Вывод

В данной курсовой работе были решена задача параметрического синтеза системы стабилизации разряжения в топке котельного агрегата.

Для этого:

1. Определен период квантования Т_кв=4;

2. Получена Z – передаточная функция ОУ;

3. Получено разностное уравнение ОУ и построены временные характеристики в аналоговой и дискретной форме;

4. Построены КЧХ для непрерывного и дискретного ОУ;

5. Рассчитаны оптимальные параметры настройки непрерывного и цифрового ПИ-регулятора. Модель системы управления для непрерывного объекта управления (К_п=8,4; Т_и=18; К_п /Т_и= 0,467- расчетные и К_п=7,617; Т_и=17,902; К_п /Т_и= 0,425 – по LinReg) и для дискретного объекта(К_п=5,873; Т_и=18,359; К_п /Т_и= 0,32; Tкв=4– по LinReg и К_п=7,617; Т_и=17,902; К_п /Т_и= 0,425; Ткв=0,5 – метод подбора(linreg));

6. По этим параметрам и заданным условиям в среде MATLAB была смоделирована система управления.

В ходе выполнения курсовой работы были приобретены навыки работы в средах Linreg и MATLAB+Simulink.

Список литературы

1. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергитическими процессами: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1985.

2. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании: Полное руководство пользователя. – М.: СОЛОН-Пресс. 2003. – 576 с. ил.

Приложение

Таблица 1. Значения временных характеристик непрерывного и дискретного объектов.

t	Непрерывный объект h(t-τ)	Дискретный объект h[kT]


	0,011091	0,0108
	0,035614	0,0351
	0,065323	0,064687
	0,095709	0,095042
	0,124448	0,123815
	0,150472	0,149913
	0,17342	0,172952
	0,19331	0,192937
	0,210352	0,210069
	0,224838	0,224634
	0,237083	0,236947
	0,247394	0,247312
	0,256051	0,256013
	0,263306	0,263301
	0,269376	0,269396
	0,274451	0,274488
	0,278689	0,278737
	0,282227	0,282283
	0,28518	0,285239
	0,287643	0,287703
	0,289697	0,289757
	0,291411	0,291468
	0,292839	0,292893
	0,29403	0,294081

Таблица 2. Значения КЧХ непрерывного объекта.

w	re	im
	0,3
0,01	0,275692	-0,0964
0,02	0,215335	-0,16478
0,03	0,143808	-0,19646
0,04	0,07945	-0,19924
0,05	0,029353	-0,18505
0,06	-0,0064	-0,16319
0,07	-0,03035	-0,13928
0,08	-0,04544	-0,11626
0,09	-0,05419	-0,09545
0,1	-0,05852	-0,07728
0,11	-0,05986	-0,06176
0,12	-0,05923	-0,04867
0,13	-0,05732	-0,03773
0,14	-0,05465	-0,02865
0,15	-0,05154	-0,02112
0,16	-0,04822	-0,01492
0,17	-0,04485	-0,00981
0,18	-0,04152	-0,00561
0,19	-0,0383	-0,00218
0,2	-0,03523	0,000632
0,21	-0,03233	0,002915
0,22	-0,02961	0,004764
0,23	-0,02706	0,006252
0,24	-0,02469	0,00744
0,25	-0,02249	0,008376
0,26	-0,02045	0,009103
0,27	-0,01856	0,009655
0,28	-0,01682	0,010062
0,29	-0,0152	0,010346
0,3	-0,01371	0,010527
0,31	-0,01233	0,010623
0,32	-0,01106	0,010648
0,33	-0,00988	0,010612
0,34	-0,0088	0,010527
0,35	-0,00779	0,0104
0,36	-0,00686	0,010239
0,37	-0,00601	0,010049
0,38	-0,00522	0,009836
0,39	-0,00449	0,009604
0,4	-0,00381	0,009357
0,41	-0,00319	0,009098
0,42	-0,00261	0,008829
0,43	-0,00208	0,008553
0,44	-0,0016	0,008272
0,45	-0,00115	0,007988
0,46	-0,00073	0,007701
0,47	-0,00035	0,007414
0,48	2,13E-07	0,007128
0,49	0,000321	0,006842
0,5	0,000615	0,006559

Таблица 3. Значения КЧХ дискретного объекта.

w	re	im
	0,3
0,01	0,273735	-0,10192
0,02	0,208578	-0,17339
0,03	0,131617	-0,20494
0,04	0,062908	-0,2051
0,05	0,010216	-0,187
0,06	-0,02643	-0,16093
0,07	-0,04994	-0,13311
0,08	-0,06366	-0,10677
0,09	-0,07045	-0,08333
0,1	-0,07252	-0,0632
0,11	-0,07149	-0,04631
0,12	-0,0685	-0,03238
0,13	-0,06433	-0,02101
0,14	-0,05953	-0,01184
0,15	-0,05447	-0,00451
0,16	-0,04938	0,0013
0,17	-0,04443	0,005847
0,18	-0,03969	0,009361
0,19	-0,03523	0,012027
0,2	-0,03108	0,014002
0,21	-0,02723	0,015414
0,22	-0,02371	0,016367
0,23	-0,02048	0,016948
0,24	-0,01754	0,017229
0,25	-0,01487	0,017266
0,26	-0,01246	0,017109
0,27	-0,01028	0,016797
0,28	-0,00831	0,016363
0,29	-0,00655	0,015833
0,3	-0,00498	0,015229
0,31	-0,00357	0,014571
0,32	-0,00233	0,013874
0,33	-0,00122	0,01315
0,34	-0,00025	0,01241
0,35	0,000605	0,011663
0,36	0,001348	0,010916
0,37	0,001991	0,010175
0,38	0,002542	0,009445
0,39	0,003008	0,00873
0,4	0,003399	0,008034
0,41	0,003719	0,00736
0,42	0,003976	0,006709
0,43	0,004176	0,006084
0,44	0,004324	0,005486
0,45	0,004424	0,004915
0,46	0,004482	0,004374
0,47	0,004502	0,003862
0,48	0,004489	0,00338
0,49	0,004445	0,002927
0,5	0,004374	0,002504