Пояснения к выполнению работы
1. В САУ с ПИ-регулятором коэффициент передачи пропорционального звена считать равным номеру варианта.
2. Для САУ с П-регулятором, И-регулятором и ПИ-регулятором целесообразно создать отдельные модели в Matlab-Simulink, отличающиеся набором звеньев в блоке «РЕГ.» (рис. 1).
3.
График зависимости =
f (
)
необходимо строить вручную по результатам
моделирования САУ с П-регулятором. Для
построения графика проводится серия
численных экспериментов на модели при
различных значениях
. В каждом эксперименте определяется
величина ε , которая наносится на
координатную сетку. Число точек
(экспериментов) определяется произвольно,
исходя из внешнего вида графика.
4. Определение граничного значения коэффициента передачи регулятора по п. 4 программы выполнить, используя критерий Гурвица для определения устойчивости замкнутых САУ.
5.
Для определения интегральной оценки
необходимо дополнить модели САУ
фрагментом структурной схемы, показанной
на рис. 2, и подключить входы g
и y
к
задающему воздействию и выходу САУ
соответственно. Экспериментальное
определение
и построение графика
=
f (
)
выполняется также, как и в п. 3 пояснений.
При этом диапазон изменений
выбирается
произвольно, но с учетом
(см. п. 4 программы).
6. При выполнении п. 10 программы для каждого типа САУ моделируются три переходных процесса: а) при =0,2 ; б) при = ; в) при = 2 , где – оптимальное значение , определяемое по п. 9 программы.
Содержание отчета
Отчет о выполнении работы должен содержать:
1. Расчет и график зависимости = f ( ) по п. 2.
2. Экспериментальный график зависимости = f ( ) и выводы о соответствии его расчетному.
3. Расчет граничных коэффициентов передачи регулятора по п. 4.
4. График зависимости = f ( ) по п. 8 и оптимальные значения по п. 9.
5. Семейства переходных процессов и их показатели качества по п. 10.
6. Выводы о влиянии типа регулятора и его параметров на работу САУ в различных режимах и ее устойчивость.
Методический пример в Matlab
Рассмотрим пример со следующим набором параметров:
g |
|
|
1 |
0,1 |
0,3 |
Исследование сау с п-регулятором
Схема САУ, с заданными параметрами имеет вид, представленный на рис. 3.3.
Экспериментальную зависимость = f ( ) для САУ с П-регулятором получим путем многократного моделирования работы схемы при изменении величины пропорционального звена (Gain). Отмоделируем работу схемы при изменении коэффициента пропорционального звена от 1 до 50 со следующими значениями К (1, 2, 5, 10, 25, 50).
Результаты экспериментов сведены на один график и представлены на рис. 3.4. Для коэффициента пропорционального регулятора К=2 это самый нижний график, для коэффициента 50 самый верхний. Ошибка регулирования для разных значений пропорционального регулятора представлена на рис. 3.5 и 3.6. Как видно из рис. 3.5 и 3.6, чем выше значение пропорционального регулятора, тем меньше ошибка.
