Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Хід роботи. Тема: Розрахунок регулятора в лінійних системах управління (ч.2)




ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Тема: Розрахунок регулятора в лінійних системах управління (ч.2)

Мета:навчитися виконувати розрахунок параметрів регулятора за заданими умовами; навчитися моделювати лінійні технологічні процеси та знаходити оптимальні налаштування регулятора, що задовольняють умовам управління.

Обладнання і матеріали:

¾ персональний комп’ютер з операційною системою Windows;

¾ програмне забезпечення Matlab;

¾ офісний пакет програм Microsoft Office.

Контрольні питання:

1. Що таке параметри технологічного процесу?

2. Вказати види параметрів об’єкту управління.

3. Що таке час запізнення?

4. Вказати види систем автоматизації та обґрунтувати їх.

5. Що таке вентилятори та обґрунтувати їх принцип роботи?

 

Хід роботи

1. Дані для виконання лабораторної роботи беремо з ЛР№1 згідно варіанту.

2. Виконаємо систему управління заповненням і зливом речовини в бак багаторівневою. Внутрішній контур буде управляти положенням засувки і зовнішній - заповненням бака.

У контурі управління положенням засувки застосуємо регулятор у вигляді пропорційної ланки, оскільки засувка представлена інтегруючою ланкою і в замкнутій системі статична помилка дорівнюватиме нулю.

Головна задача при виборі регулятора в даному випадку – забезпечення необхідного часу регулювання ( ) при відсутності перерегулювання. Контур регулювання положення заслінкою має інтегратор, охоплений одиничним зворотнім зв’язком, та представляє собою аперіодичну ланку.

Як відомо, перехідні процеси в аперіодичній ланці протікають без перерегулювання ЛАЧХ аперіодичної ланки має нахил –20 дБ/дек в області частоти зрізу.

3. У пакеті Matlab задаємо перехідну функцію виконавчого механізму ввівши командний ряд:

та попередньо регулятора

Далі в командний рядок введемо команду Sisotool.

4. У вікні (рис.2.1) програми Import System Data, що відкрилося , виконаємо команду File Import.

Рисунок 2.1. Вікно програми Import System Data.

 

Натискаємо у вікні кнопку System Data. Потім обираємо для об’єкта управління G передаточну функцію Wim. Теж саме робимо для регулятора засувки Wr.

5. Після завдання передаточних функцій всіх елементів структурної схеми системи натискуємо кнопку ОК і переходимо до вікна програми SISO Design Tool (рис.2.2).

Для контролю тривалості процесу відкриття засувки відкриємо вікно Step Response для LTI Viewer for SISO Design Task (вкладка Analysis).

Рисунок 2.2. Формування бажаної ЛАЧХ системи.

 

6. У вікні Open-Loop Bode Editor, зміщуючи ЛАЧХ, коректуємо передаточну функцію розімкнутого контуру так, щоб тривалість перехідного процесу (час регулювання) відкриття засувки (рис.2.3) не перевищував .



Рисунок.2.3 Перехідна функція контуру управління положенням заслонки.

При виконанні цієї умови отриманий коефіцієнт передачі регулятора Структурна схема моделі системи управління положенням заслонки з розрахованим коефіцієнтом підсилення представлена на рис.2.5.

 

Рисунок 2.4 Структурна схема системи управління положення засувки.

 

Промоделюємо отриману систему (рис.2.4). подавши на вхід значення кута, відповідне максимальному відкриттю заслінки . Графік перехідного процесу в контурі управління положенням засувки представлена на рис.2.5.

Рисунок 2.5 Перехідний процес управління заслінкою.

 

Як видно з графіка, час регулювання складає 10с, що відповідає необхідному часу повного відкриття заслінки

7. Перетворимо схему замінивши замкнутий контур регулювання засувки еквівалентною ланкою:

 

(2.1)

 

8. Отримаємо також еквівалентну передаточну функцію об’єкту для контуру управління висотою речовини в баку. Це буде послідовне з’єднання ланок виконавчого механізму і бака:

 

(2.2)

 

9. В контурі управління висоти речовини в баку застосовується регулятор у вигляді пропорційної ланки, оскільки передаточна функція бака описується інтегруючою ланкою та в замкнутій системі регулювання статична похибка буде дорівнювати нулю. Структурна схема моделі системи зображена на рис.2.5.

Рисунок 2.5. Структурна схема моделі системи управління висотою води в баку.

10. Скласти звіт та зробити висновки.

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2017 год. (0.009 сек.)