Расчет переходных процессов по методу структурного моделирования
С помощью программы Matlab произведем моделирование. Результаты моделирования представлены на рисунке 2.10.
Рисунок 2.9 - Схема моделирования
Рисунок 2.10 – Кривые переходных процессов при изменении постоянной времени регулятора Tр
2.5.2 Исследование динамических свойств внутреннего контура регулирования САР при изменении постоянной времени обратной связт регулятора Tр1
Будем исследовать САР для трех случаев:
при
Передаточные функции разомкнутых и замкнутых САР
Первый случай рассмотрен в п.2.5.1.
Для второго случая:
Разомкнутая САР представляет собой последовательно соединенные два апериодических, интегральное и дифференцирующее звенья.
Для третьего случая:
Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ внутреннего контура САР
Для первого случая:
Разомкнутая:
Для второго случая:
Разомкнутая:
Для третьего случая:
Разомкнутая:
Задаваясь значениями частоты строим ЛАЧХ и ЛФЧХ. Построение асимптотических ЛАЧХ и ЛФЧХ для разомкнутой САР произведено на рисунке 2.11.
Рисунок 2.11 - Логарифмические частотные характеристики разомкнутой САР, построенные аналитически
Рисунок 2.12 - Логарифмические частотные характеристики разомкнутой САР
Рисунок 2.13 - Логарифмические частотные характеристики замкнутой САР
Расчет переходных процессов по методу структурного моделирования
С помощью программы Matlab произведем моделирование.
Рисунок 2.14 - Схема моделирования
Рисунок 2.15 - Кривые переходных процессов при изменении постоянной времени регулятора Tр1
3 Расчет и исследование двухконтурной статической САР с последовательной коррекцией
3.1 Расчёт регулятора внешнего контура САР. Составление структурной схемы двухконтурной САР
В предыдущем разделе мы скомпенсировали постоянную времени T01 и в результате мы получили колебательное звено с оптимальными параметрами.
Для того чтобы скомпенсировать постоянную времени T02 необходимо на вход системы поставить второй регулятор, и охватить полученную разомкнутую систему единичной отрицательной обратной связью. Передаточная функция регулятора определиться по формуле
где i - номер рассматриваемого контура;
Tμ - наименьшая некомпенсируемая постоянная времени;
W0i (p) - передаточная функция той части объекта регулирования, которая должна быть скомпенсирована регулятором рассматриваемого контура.
Ki,Ki-1 - коэффициенты обратной связи рассматриваемого и предыдущего внутреннего контура соответственно.
Рассмотрим внешний контур нашей САР
тогда передаточная функция второго регулятора определиться как
Регулятор внешнего контура является пропорциональным звеном. Согласно этому строим схему внешнего контура САР (Рисунок 3.1).
Т.к. Tμ величина маленькая, то ее квадрат еще меньше, следовательно, ей можно пренебречь. При этом передаточная функция внутреннего контура упростится и станет оптимальной функцией первого порядка с постоянной времени T’μ=2Tμ=0,02с. Структурная схема внешнего контура примет вид (Рисунок 3.2).
Рисунок 3.1 - Схема внешнего контура САР
Рисунок 3.2 - Упрощенная схема внешнего контура САР