Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Wp(p)=Kp((1+pTu+р^2 TuТ0)/рTu)

Wp(jW)=Kp+j((Kp/(Wt0)-KpЦТ0)

Рис.15.1

Прямая //-ая мнимой оси комплексной плоскости, располагая на расст. Кр от неё,при W0 прям.уходит в –бесконечность, а при Wв бесконечность уходит в + бесконечность.

Временная характеристика:

hp(p)=бесконечность при t=0

hp(t)=KpХвх0+((КрХвх0)/Tu),при t>0

рис.15.2

Идеальный ПИД- регулятор (передаточная функция, временные характеристики)

ПИД- регулятор производит перемещение РО пропорционально отклонению интеграла от отклонения скорости изменения регулируемой величины, то есть вводит в закон регулирования интеграл и производную от регулируемой величины.

Уравнение идеального ПИД-регулятора: Хвых=Кр(Хвх+1/4интегралХвхdt+T0(dХвх/Dt)).

Кр-коэф.усиленя

Tu-пост.врем.интегрирования

T0-пост.диыыеренцированя

Передаточная функция и АФХ:

Wp(p)=Kp((1+pTu+р^2 TuТ0)/рTu)

Wp(jW)=Kp+j((Kp/(Wt0)-KpЦТ0)

Рис.15.1

Прямая //-ая мнимой оси комплексной плоскости, располагая на расст. Кр от неё,при W0 прям.уходит в –бесконечность, а при Wв бесконечность уходит в + бесконечность.

Временная характеристика:

hp(p)=бесконечность при t=0

hp(t)=KpХвх0+((КрХвх0)/Tu),при t>0

рис.15.2

Оценка качества САР по временным характеристикам.

Различ. След. Критерии снятия вых. хар-к

РИС.21.1

Рис.а)- при ступенчатом воздействии по заданию рег-ра ( по отклонению)

Рис. б)- по возмущении ( по каналу регулирующего органа)

Оценки кач-ва рег-ния АСР.

8) степень затухания вилка.

9) Перерегулирование б

10) max величина динамич. Отклонения Xвыхmax

11) время регулирования tp

1.Степень затухания вилка.- есть отношение разности 2-х соседних положительных амплитуд колебаний вых. Величины к 1-ой из них

вилка=(Xвых1-Xвых3)/Xвых1

В незатухающих колебаниях вилка =0 . Чем больше вилка, тем быстрее затухает переходной процесс. В практике 0,7<=вилка<=0,9.

12. Перерегулирование- наз-ся отношение разности между max отклонением и установившемся значением регулируемой величины к установившемуся знач. Регулируемой велич. ( по отклонению)

а)б=(Xвыхmax-Xвых0)/Xвых0*100%

б) Xвых2/Xвых1*100% по Капеловичу

4. время регулирования tp — промежуток времени в течении к-го отклонение регулируемой величины от заданного знач. Делается меньше определенной наперед заданной велич. Дельта хвых.

Настройки регулятора необходимо выбирать max, чтобы обеспечить минимально возможное значение общего времени регулирования, либо мин-ое значения 1-ой полуволны переходного процесса.

Показатель колебательный М- хар-ет величину максимума модуля частотной передаточная ф-ции замкнутой сис-мы ( на частоте резонанса) и тем самым хар-ет колеб. св-ва сис-мы.

Показатель колеб. Имеет вид : рис.21.2

Условно считается, что знач. М=1,5до1,6 явс-ся оптимальным для промыш. САР, т.к. В этом случае величина перерегулирования обеспечивается в р-не б=20%до40%. При увелич. М колебательноси в сис-ме возрастает.

Синтез САР по логарифмическим характеристикам.

Эти методы традиционно применяются при решении задач синтеза электромеханических систем управления и основаны на связи переходной функции замкнутой системы с ее вещественной частотной характеристикой, которая в свою очередь связана с логарифмической амплитудно-частотной характеристикой L(ω) . При этом предполагается, что синтезируемая система относится к классу минимально-фазовых.

Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАХ) представляет собой зависимость соответствующую двадцати десятичным логарифмам амплитудно-частотной характеристики A(ω) :

L(ω) = 20lg A(ω) . (1.140)

Здесь L(ω) – ЛАХ, измеряемая в децибелах (дб).

При построении ЛАХ используется полулогарифмическая сетка: по оси абсцисс откладывается частота ω в логарифмическом масштабе, а по оси ординат с равномерной шкалой откладывается величина L(ω) в дб.

для интегрирующего звена имеем: A(ω) = k ω (гипербола). Тогда L(ω) = 20lg A(ω) = 20lg k − 20lgω

ЛАХ представляет собой прямую линию, проходящую через точку с координатами lgω = 0 при , и имеющую отрицательный наклон равный -20 дб/дек.

В случае дифференцирующего звена A(ω) = kω и L(ω) = 20lg k + 20lgω представляет собой прямую линию с положительным наклоном +20 дб/дек и частотой среза равной

Логарифмическая частотная характеристика апериодического звена первого порядка имеет вид:

По расположению ЛАХ на плоскости с координатами lgω ; L(ω) можно судить о качестве процесса управления. В частности:

а) для исключения колебательности переходного процесса необходимо (но не достаточно), чтобы частота среза соответствовала участку ЛАХ разомкнутой системы с наклоном -20 дб/дек. Достаточным условием отсутствия колебательности является соблюдение неравенства - первая сопрягающая частота, следующая за частотой

среза;

б) величина времени регулирования р t определяется неравенством , изкоторого следует, что чем выше частота среза

, тем быстрее протекает переходный процесс.

в) чем шире участок ЛАХ с наклоном -20 дб/дек, пересекающий ось абсцисс, тем ближе переходный процесс к монотонному;

г) если ЛАХ разомкнутой системы имеет произвольный вид (рис.1.79), то вид ее низкочастотных и высокочастотных участков незначительно влияет на характер переходного процесса. При этом интервал низких , средних и высоких частот определяются конкретными параметрами системы. Например, при точности воспроизведения сигнала Δ = 0,05 и соотношении вещественных частотных характеристик значения и

соответствуют , что позволяет выделить искомые интервалы частот (рис.1.79). При этом вид характеристики в интервале средних частот определяет запас устойчивости и в значительной мере качество процесса управления.

Частотные методы синтеза АСУ подробно рассмотрены в работах В.В.Солодовникова и В.А.Бесекерского и обычно включают в себя следующие операции.

1. Строится ЛАХ исходной (нескорректированной) системы с учетом требуемого коэффициента усиления системы в разомкнутом состоянии. Величина определяется заданным значением статической ошибки системы: Исходная система должна быть минимально-фазовой.

2. По заданным показателям качества (обычно величины и ) с учетом ЛАХ

нескорректированной системы строится желаемая ЛАХ скорректированной системы При этом скорректированная система должна оставаться минимально-фазовой, так как только в этом случае характеристика полностью определяет качество про-

цесса управления.

3. По построенным логарифмическим амплитудным характеристикам и определяется ЛАХ корректирующего звена . Наиболее просто определяется для корректирующего звена последовательного типа. В этом случае, имеем Тогда соответствующее соотношение для ЛАХ примет вид Таким образом можно построить путем вычитания ординат из ординат

4. По полученной ЛАХ корректирующего звена определяется передаточная функция последовательного корректирующего звена, а также способ его реализации.

5. Строится ЛАХ реальной скорректированной системы и, в случае необходимости,

используя обычные методы анализа, определяются реальные показатели качества процесса управления.

Наиболее ответственной операцией синтеза АСУ является построение желаемой

ЛАХ и установление связи ее параметров с показателями качества переходного

процесса.

Для решения этой задачи В.В.Солодовников предложил ввести типовую вещественную частотную характеристику замкнутой системысо следующими параметрами: – интервал положительности вещественной частотной характеристики (ВЧХ); – основной и дополнительный коэффициенты наклона ВЧХ соответственно; – основной коэффициент формы.

Характеристики

Список файлов ВКР