- •Вывести характеристическое уравнение замкнутой системы.
- •Построим кривые d-разбиения для нашей аср
- •3. Графики афх для каждой исследуемой точки.
- •4. Определяем по графикам ачх частотные характеристики аср: резонансную частоту ωр , частоту среза ωср , диапазон пропускаемых системой частот (0 - ωо) , показатель колебательности m.
- •5. Рассчитаем по формулам значения прямых оценок качества регулирования:
- •6. Графики зависимостей частотных и прямых оценок качества регулирования (р, ср , (0-о), m , tр , tmax , ) от номера точки на кривой Kр .
- •7. Далее получаем характеристическое уравнение замкнутой аср и рассчитываем его корни с помощью пункта меню «Интегральные оценки» (подпункт «Расчетные данные»):
- •Нахождение интегральных оценок качества регулирования
- •Прямые оценки качества регулирования, определенные непосредственно по графикам переходных процессов, построенных в инструментальной среде VisSim (tр , tmax , Хmax , ).
Нахождение интегральных оценок качества регулирования
Вычисляем интегральные оценки качества регулирования, задав соответствующие формулы, с помощью пункта меню «Интегральные оценки» (подпункт «Графики»):
- Построение линейной оценки I1, квадратичной оценки I2, модульной оценки I3 и улучшенной квадратичной оценки I4 :
Рисунок 10 – Переходные характеристики для первой точки
Рисунок 11 – Переходные характеристики для второй точки
Рисунок 12 – Переходные характеристики для третей точки
Таблица 1
№ |
Частотные оценки |
Прямые оценки, рассчитанные по частотным |
|||||
A max |
ωcp |
ωp |
M |
σ |
tр |
t max |
|
1 |
1.394 |
0.0234 |
0.023 |
1.394 |
0.1394 |
268 |
134 |
2 |
1.398 |
0.0267 |
0.027 |
1.398 |
0.1398 |
235 |
118 |
3 |
1.467 |
0.0301 |
0.03 |
1.467 |
0.1467 |
209 |
105 |
σр=10%М; tр=2π/ ωcp; t max=π/ ωcp
Таблица 2
№ |
Корневые оценки |
Прямые оценки, рассчитанные по корневым |
||||
η |
m |
ζ |
σ |
tр |
t max |
|
1 |
0.00898 |
3.46 |
1 |
0.407 |
334 |
111.36 |
2 |
0.00905 |
3.94 |
1 |
0.45 |
331.5 |
110.5 |
3 |
0.00844 |
4.8 |
1 |
0.52 |
355.45 |
118.5 |
ρ=α+iβ
η=|α|min
tp=(1\η)ln(1\Δ) tp=3\η=3tmax, Δ=0.05
tmax=1\|α|min
m=|β\α|max=tgγmax
σ=exp(-π\m)100%
ζ=1-exp(-2πm)
Таблица 3 – Прямые оценки.
|
σ |
tр |
t max |
1 |
0.04 |
231 |
155 |
2 |
0.02 |
149 |
149 |
3 |
0.01 |
135 |
135 |
Таблица 4 - Интегральные оценки.
|
1 |
2 |
3 |
I1 |
14.52 |
1 |
0.51 |
I2 |
16.26 |
4.00 |
3.94 |
I3 |
24.00 |
11.05 |
12.11 |
I4 |
16.31 |
4.04 |
3.99 |
Выводы:
Прямые оценки качества регулирования, определенные непосредственно по графикам переходных процессов, построенных в инструментальной среде VisSim (tр , tmax , Хmax , ).
Выводы:
В данной работе были рассмотрены методы оценки качества регулирования САУ.
Если сравнивать различные методы анализа САУ, то можно сказать, что наиболее точным и наглядным является метод оценки качества регулирования на основе переходных характеристик. Однако, в системах, в которых порядок характеристических уравнений больше двух, построить переходные характеристики довольно сложно. Для таких систем применяют косвенные оценки качества регулирования (частотные, корневые, интегральные), которые позволяют оценивать качество регулирования без построения переходных процессов системы.
Частотные оценки являются более наглядными и простыми, чем корневые и интегральные. Применение частотных методов позволяет определить такие важные показатели качества, как быстродействие, перерегулирование, колебательность процесса.
Достоинством корневых оценок является то, что для оценки времени регулирования нет необходимости в построении переходного процесса по полному дифференциальному уравнению. Однако этот метод требует определения корней характеристического уравнения n-го порядка.
Из интегральных оценок наилучшей является квадратичная интегральная оценка. Цель использования таких критериев состоит в том, чтобы получить обобщенную оценку быстродействия и отклонения регулируемой величины от установившегося значения. Недостатком интегральных оценок является отсутствие наглядного соответствия между значениями показателей I и характеристиками переходных процессов. Трудность применения интегральных оценок для определения качества регулирования состоит так же в относительной сложности выражений, связывающих их с параметрами системы.