Предыдущая страница реферата | 12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22 | Следующая страница реферата

Для оптимизации по приведенным критериям будем использовать функцию
Minimize из пакета Mathcad 2000.

1. Расчет регулятора для pBr

В качестве базового будем рассматривать аналоговый регулятор типа
Р17, входящий в систему “Каскад-2”. Он обеспечивает суммирование, гальваническое разделение, масштабирование до четырех унифицированных сигналов постоянного тока, а также введение сигнала задания от внутреннего или внешнего потенциометрического задатчика, двухстороннее регулируемое ограничение и демпфирование выходного сигнала. Выходной сигнал – непрерывный 0…5 мА. Передаточная функция регулятора имеет вид:

[pic], (5.17) где Kп – коэффициент передачи;
Tиз – время изодрома;
Tпв – время предварения;
Tдф – время демпфирования.

При желании можно реализовывать П-ПИ-ПД-ПИД законы с демпфированием и без.

Передаточная функция по каналу ?з – ?:

[pic]; передаточная функция по каналу ? – ?:

[pic].

Следует отметить, что в рассматриваемом контуре нельзя использовать П- регулятор. Несмотря на то, что объект является астатическим по управлению, и, следовательно, при использовании даже П-регулятора не будет возникать статической ошибки по управлению, переходный процесс по возмущению не будет приходить в ноль. То есть, система не будет отрабатывать возмущения.
Действительно, найдя изображение выходной величины по каналу ? – ?, получим:

[pic].
Поэтому пробуем вариант с ПИ-регулятором. Выяснив, что наиболее “опасным” каналом является возмущение, оптимизацию будем производить по критерию
(5.16) с ограничениями на устойчивость системы. Результаты оптимизации: Kп
= 40, Tиз = 10 мин. Значение критерия I2 равно 0.081. Переходный процесс по возмущению при заданных настройках приведен на рисунке 5.4 (здесь и в дальнейшем числа по оси x – в минутах).

[pic]

Рисунок 5.4 – Переходный процесс по ? в контуре pBr с ПИ- регулятором

Поскольку регулятор обладает более широкими возможностями настройки, проверим систему с другими видами передаточных функций.

Рассмотрим систему с ПИ- регулятором с демпфированием. Его передаточная функция равна:

[pic]
Записав передаточную функцию по каналу ? – ?, выполним оптимизацию критерия
(5.16). Результаты оптимизации: Kп = 35, Tиз = 15 мин, Tдф = 0.1 мин.
Значение критерия I2 равно 0.163. Переходный процесс по возмущению при заданных настройках приведен на рисунке 5.5.

[pic]

Рисунок 5.5 – Переходный процесс по ? в контуре pBr с ПИ- регулятором с демпфированием

Видим, что длительность переходного процесса несколько увеличилась, и увеличилась колебательность, что отразилось на ухудшении квадратичного критерия. Для улучшения динамических характеристик можно ввести дифференциальную составляющую в закон регулирования. Поэтому рассмотрим систему, использующую все возможности регулятора, который при этом имеет передаточную функцию (5.17). Записав передаточную функцию по каналу ? – ?, выполним оптимизацию критерия (5.16). Результаты оптимизации: Kп = 3.5, Tиз
= 0.7 мин, Tпв = 0.26 мин, Tдф = 0.196 мин. Значение критерия I2 равно
1.342. Переходный процесс по возмущению при заданных настройках приведен на рисунке 5.6.

[pic]

Рисунок 5.6 – Переходный процесс по ? в контуре pBr с ПИД- регулятором с демпфированием

Видим, что динамические показатели и критерий сильно ухудшились.
Поэтому для реализации окончательно принимаем ПИ- регулятор с настройками, найденными ранее. Для проверки корректности работы системы построим переходный процесс по управлению. Значение критерия I1 при найденных настройках равно 0.356. Переходный процесс в такой системе по каналу задание – выходная величина изображен на рисунке 5.7.

[pic]

Рисунок 5.7 – Переходный процесс по ? в контуре pBr с ПИ- регулятором

2. Расчет регулятора для температуры

В качестве базового будем рассматривать регулятор Р17.2, являющийся модификацией регулятора, описанного в предыдущем пункте. Наш выбор обусловлен тем, что у этой модификации присутствуют 2 входа для сигналов с термопреобразователей сопротивления, благодаря чему отпадает надобность в промежуточных преобразователях. В остальном эти два регулятора полностью совпадают.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: шпаргалки по математике, защита реферата.





Предыдущая страница реферата | 12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22 | Следующая страница реферата