125321 (690461), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- время переходного процесса tп=6c,
- время первого согласования t1=1,38c,
- статическая погрешность δС=±0,157рад.
Для достижения заданных в техническом задании качественных показателей системы в замкнутый контур системы устанавливается пропорционально-интегро-дифференциальный регулятор (ПИД-регулятор) между ДОС по скорости и колебательным звеном ТПМ. Для расчета коэффициентов ПИД-регулятора используется прикладная программа Simulink с пакетом подпрограммы Nonlinear Control Design (NCD) (проектирование нелинейных систем управления), который предназначен для параметрической оптимизации замкнутых систем. Он является специализированной программой для решения задач оптимизации значений параметров при наличии ограничений в форме неравенств и использующий в качестве алгоритма оптимизации последовательное квадратичное программирование. В данной курсовой работе этот пакет прикладной программы используется для оптимизации коэффициентов ПИД-регулятора.
Перевод значений перерегулирования в радианы. Составим пропорцию
, где
5 – установившееся значение в радианах,
16,3 – значение нижнего перерегулирования в процентах, откуда
- нижнее перерегулирование.
Аналогично, для верхнего перерегулирования
- верхнее перерегулирование.
Расчёт в радианах пятипроцентной зоны:
В результате работы программы NCD получены следующие коэффициенты PID-регулятора при периоде квантования 0,05 секунды:
Kp=2,3153;
Ki=5,8446;
Kd=0,4191.
График переходного процесса системы с использованием PID-регулятора показан на рисунке 1 ниже.
Рисунок 1. Переходный процесс с использованием PID-регулятора.
В результате, время переходного процесса снизилось на 8,8 секунды до 2,5 секунд, при времени первого согласования 1,38 секунд выход составляет 4,15 радиан, что удовлетворяет техническому заданию.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе спроектирован электрический привод подач металлорежущего станка с применением PID-регулятора, удовлетворяющий требованиям tп=6c, t1=1,38c, σ=6,3%, σн=16,3% и δС=±0,157рад. Коэффициенты PID-регулятора: Kp=2,3153, Ki=5,8446 и Kd=0,4191.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ СЛ-661
-
Номинальное напряжение Uн=110В.
-
Полезная мощность P=230Вт.
-
Скорость вращения ротора n=2400об/мин.
-
Ток якоря Iя=2,6А.
-
Ток обмотки возбуждения Iв=0,2А.
-
Момент на валу M=0,925Н∙м.
-
Сопротивление якоря Rя=1,73Ом.
-
Индуктивность якоря Lя=0,8Гн.
-
Момент инерции Jg=12∙10-3кг∙м2.
ЛИТЕРАТУРА
-
Конспект лекций по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем».
-
Абакулина Л. И., Рахманова И. О. «Проектирование автоматизированных систем: Методические указания к выполнению курсовой работы» - С.-Пб.: СЗТУ, 2006г.
-
Конспект лекций по дисциплине «Теория автоматического управления».
-
Курсовая работа по дисциплине «Теория автоматического управления электромеханическими системами».
-
Курсовая работа по дисциплине «Программное обеспечение компьютерных систем управления».















