5.1.2 Расчет переходного процесса регулирования

Целью этой части работы является определение показателей качества регулирования в синтезированной системе и ознакомление с характером переходного процесса в неустойчивой АСР. Порядок выполнения исследований следующий.

1. Вызовите меню пакета прикладных программ и с помощью клавиши F2 выберите программу «Расчет переходного процесса в системе».

2. Введите через клавиатуру исходные данные при этом значение времени регулирования τ_Р укажите в 1,5 раза больше, чем было получено расчетом (см. п.4 раздела 3.3).

3.Ознакомьтесь с выведенными на экран результатами расчета, скопируйте их.

На экране монитора высвечивается кривая переходного процесса в системе, а ниже указываются координаты двух экстремальных точек {Т1; XI}, и {Т2; Х2}.

Обратите внимание на величину 2eps (2ε). Так обозначена зона нечувствительности регулятора, которая будет использована для определения фактического времени регулирования.

Для более четкого изображения кривой переходного процесса при вызове следующего за графиком видеокадра выдаются цифровые данные в виде таблицы.

4. Вновь вызовите с помощью клавиши F2 программу «Расчет переходного процесса в системе» для исследования неустойчивого режима работы АСР.

5. Введите через клавиатуру исходные данные, изменив при этом значения параметров настройки регулятора на те, которые были выбраны Вами вне параметрической области устойчивости (см. п.7 подраздела 5.1.1).

6. Ознакомьтесь с выведенными на экран результатами расчета, скопируйте их.

5.1.3 Расчет частотных характеристик системы

Целью этой части работы является ознакомление с порядком построения частотных характеристик объекта, регулятора и системы регулирования, а также анализ устойчивости синтезированной АСР с помощью критерия Найквиста-Михайлова.

1. Вызовите меню пакета прикладных программ и с помощью клавиши F3 выберите программу «Расчет частотных характеристик системы».

2. Введите исходные данные с оптимальными значениями параметров настройки регулятора.

3. Ознакомьтесь с выведенными на экран в виде таблицы результатами расчета, скопируйте их.

4. Повторно вызовите программу «Расчет частотных характеристик системы». Введите исходные данные со значениями параметров настройки регулятора вне области устойчивости (см. п.7 подраздела 5.1.1). Скопируйте результаты расчета.

Согласуйте все полученные результаты с преподавателем и выключите компьютер.

5.2 Обработка и анализ результатов расчетов

Обработку и анализ результатов расчетов, полученных с экрана монитора, выполните в следующем порядке.

1. По данным, полученным при расчете параметрической области устойчивости (см. п. 5,6 подраздела 5.1.1) изобразите уточненную кривую границы области. Отметьте на рисунке координаты рабочей точки, соответствующие оптимальным значениям параметров настройки регулятора (см. раздел 3.4) и выбранной точки вне области устойчивости (см. п. 7 подраздела 5.1.1).

Если был выбран П-регулятор, то с использованием величины К_Р** постройте график параметрической области устойчивости в виде отрезка на луче. На этом графике укажите положение рабочей точки, соответствующие оптимальному значению параметра настройки регулятора (см. раздел 3.4) и выбранной точки вне области устойчивости (см. п. 7 подраздела 5.1.1).

2. С использованием результатов расчетов переходного процесса (см. п. 3 подраздела 5.1.2) постройте график ΔY(τ)=f(τ) для рабочей точки с оптимальными значениями параметров настройки.

Имейте в виду, что в данной программе под функцией Х(т) понимается зависимость ΔY(τ)=f(τ), а символом «т» обозначено время. Указанные ниже кривой переходного процесса координаты двух экстремальных точек {Т1; XI}, и {Т2; Х2}, приведены для определения масштабов по осям и облегчения построения графика.

3. По графику ΔY(τ)=f(τ) определите показатели качества регулирования Y₁(τ), ΔY_СТ, τ_Р, σ в системе при оптимальном варианте настройки регулятора.

Для более четкого изображения кривой переходного процесса и определения величины статической ошибки ΔY_СТ можно воспользоваться цифровыми данными, которые были выданы в виде таблицы на следующем за графиком видеокадре.

При определении времени регулирования τ_Р можно считать процесс регулирования оконченным после того, как регулируемый параметр окончательно вошел в зону нечувствительности 2ε (величина этой зоны 2eps указывалась при выполнении расчета переходного процесса – см. п. 3 подраздела 5.2.2). Начертите эту зону на графиках переходных процессов, приняв за ее нулевую линию уровень статической ошибки регулирования ΔY_СТ.

Степень перерегулирования σ определяется лишь в том случае, если величина Y₂(τ) < 0 (т.е. Х2< 0; см.кривую 1 на рис.7).