Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Вариант 9.1.1 [Аюкаева Д.М.].doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
31.08.2019
Размер:
593.92 Кб
Скачать

4.2 Критерий устойчивости Рауса-Гурвица

Для проверки устойчивости САР в области I задаются величиной ReK3, взятой из этой области, например ReK1=0,3, и записывают характеристический полином или собственный оператор замкнутой САР с числовыми значениями коэффициентов:

Для проверки устойчивости САР по критерию Рауса-Гурвица составляется квадратная матрица Гурвица из коэффициентов :

Необходимо и достаточно для устойчивости САР, чтобы при были положительны все диагональные миноры квадратной матрицы Гурвица. При анализируются знаки диагональных миноров:

Все диагональные миноры положительные, следовательно, САР устойчива и область D-разбиения показывает границы устойчивости системы в плоскости искомого параметра (коэффициент усиления К3). Из рисунка 8 видно максимальное значение коэффициента, его точное значение определим с помощью программы MathCAD:

4.3 Критерий устойчивости Михайловского

Оценка устойчивости замкнутой САР по критерию Михайлова производится построением годографа Михайлова по собственному оператору САР с соответствующими числовыми значениями коэффициентов a0a4 (fmin=0, fmax=5 Гц). В результате расчёта и построения на комплексной плоскости получаем годограф Михайлова, который, начинаясь с вещественной положительной полуоси, охватывает в положительном направлении три квадранта, следовательно, замкнутая САР с характеристическим полиномом третьего порядка устойчива. (Точки пересечения с осями: ReD(S): 0,143; -0,133; jImD(S): 0,081)

Рисунок 9. Годограф Михайлова замкнутой САР с характеристическим уравнением третьего порядка.

5.Оценка качества регулирования сар

Качество регулирования САР определяется по показателям качества переходного процесса при ступенчатом управляющем воздействии. Переходные характеристики рассчитываем по алгоритму и программе RADIS. При заданных исходных данных передаточная функция замкнутой САР при управляющем воздействии:

Задаваясь значениями коэффициента К1 из области устойчивости D-разбиения (К1=0,2; 0,3; 0,4), определяем переходные характеристики при ступенчатом управляющем воздействии. Из анализа переходных характеристик видно что уменьшение коэффициента усиления звена в прямой цепи регулирования САР приводит к колебательному переходному процессу и в то же время к снижению статической.

Рассмотрим показатели качества регулирования для указанных случаев:

- максимальная величина перерегулирования;

- время регулирования, в течение которого заканчивается переходный в пределах заданной точности

- угловая частота собственных колебаний;

- число периодов колебаний за время переходного процесса;

Показатели качества перерегулирования САР при :

Рисунок 10 – Переходная характеристика при .

Показатели качества перерегулирования САР при :

Рисунок 11 – Переходная характеристика при .

Показатели качества перерегулирования САР при :

Рисунок 12 – Переходная характеристика при .

Составим таблицу 1, содержащую зависимость показателей качества перерегулирования от значения коэффициента .

Таблица 1 - Зависимость показателей качества перерегулирования от .

Коэффициент

К1

Динамический заброс в переходном процессе

Установившееся значение

Время регулирования

Угловая частота собственных колебаний САР

Число колебаний за время переходного процесса

Величина перерегулирования

1

0.744

5.744

3

3.31

1

12.95

2

1.23

3.331

5.95

3.69

2

27.09

3

1.316

2.54

8.32

4.4

4

51.81

В результате анализа показателей качества перерегулирования, видно, что показатели при , меньше, чем при других . Регулятор работает лучше при коэффициенте .