5.Построение переходного процесса по каналу возмущения (fy)
Для построения переходного процесса нужно составить передаточную функцию системы по каналу возмущения (FY) и рассчитать ВЧХ системы.
Передаточная функция системы по каналу возмущения:
;
Где
- передаточная функция объекта,
- передаточная функция регулятора.
Результаты расчета ВЧХ по каналу возмущения представлены в таблице 5.
Таблица 5. Результаты расчета ВЧХ системы про каналу возмущения (FY)
w |
Re3 |
0 |
0 |
0,2 |
-0.115 |
0,4 |
0.034 |
0,6 |
0.013 |
0,8 |
-0.027 |
1 |
0.011 |
1,2 |
9.52e-3 |
1,4 |
-0.015 |
1,6 |
3.868e-3 |
1,8 |
8.364e-3 |
2 |
-9.315e-3 |
2,2 |
2.74e-4 |
2,4 |
7.428e-3 |
2,6 |
-5.857e-3 |
2,8 |
-1.835e-3 |
По данным таблицы 5 построим график ВЧХ системы по каналу (FY) представленный на рисунке 5.
Рисунок 5. ВЧХ системы по каналу возмущающего воздействия (FY)
Переходный процесс по каналу задающего воздействия рассчитаем по формуле:
Где (1/с).
Результаты расчета переходного процесса АСР по каналу (FY) представим в таблице 6.
Таблица 6. Результаты расчета переходного процесса АСР по каналу возмущающего воздействия (FY)
t |
y(t) |
0 |
0 |
16 |
0.1131748 |
32 |
0.2598779 |
48 |
0.1093474 |
64 |
-0.0119328 |
80 |
-0.0142091 |
94 |
0.006777 |
120 |
0.0065789 |
136 |
-0.0000468 |
152 |
-0.0013555 |
168 |
-0.0000486 |
184 |
0.0003768 |
200 |
0.0000839 |
216 |
-0.0000801 |
Построим по данным таблицы 6 график переходного процесса АСР по каналу регулирующего воздействия (FY) и изобразим его на рисунке 6.
Рисунок 6. Переходный процесс АСР по каналу возмущающего воздействия (FY)
6. Произведем прямые оценки качества системы регулирования по каналу возмущения (fy)
1)
Перерегулирование:
(%).
,
,
2)
Динамический коэффициент регулирования:
(%).
,
,
,
,
3) Статическая ошибка: .
,
;
.
4) Степень затухания: .
,
;
5) Время регулирования: .
Заданная
величина предельного отклонения
;
;
;
с.
6)
Максимальная динамическая ошибка:
.
.
Заключение
В ходе данной курсовой работы была построена граница заданной степени колебательности ПИ регулятора.
Определены оптимальные параметры настройки ПИ – регулятора по заданному критерию качества работы системы (I2): Kp=3,348267 , Tи=24,615447 с.
На основе параметров ПИ регулятора построены переходные процессы в системе по задающему и регулирующему каналам воздействия. По графикам переходных процессов проведены прямые оценки качества регулирования. Рассчитанная степень затухания превысила требуемое значение степени затухания, как по каналу задающего воздействия, так и по каналу регулирующего воздействия:
Отклонение рассчитанной степени затухания от заданной позволяет судить о том, что система регулирования устойчива.
Произведено сравнение прямых оценок качества системы регулирования по каналу задающего воздействия (SY) и по каналу возмущающего воздействия (FY).
Для удобства сравнения прямых оценок качества представим результаты в виде таблицы 7.
Таблица 7. Прямые оценки качества систем по каналу задающего воздействия (SY) и по каналу возмущающего воздействия (FY)
|
SY |
FY |
σ, % |
46,96 |
7,619 |
εст |
0 |
0 |
tр, с |
130 |
54 |
А1 |
0,469 |
0,2625 |
Rд, % |
- |
45 |
Перерегулирование по каналу (SY) превышает перерегулирование по каналу (FY).
Время регулирования по каналу (FY) меньше чем по каналу (SY) на 76 с. Максимальная динамическая ошибка по каналу (SY) больше максимальной динамической ошибки по каналу (FY).
Динамический коэффициент регулирования определяется только для канала (FY).
В результате можно сделать вывод, что переходный процесс по каналу F-Y имеет прямые оценки качества лучше, чем переходный процесс по каналу S-Y.