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 |
0.744 | 5.744 | 3.31 | 12.95 | |||
1.23 | 3.331 | 5.95 | 3.69 | 27.09 | ||
1.316 | 2.54 | 8.32 | 4.4 | 51.81 |
В результате анализа показателей качества перерегулирования, видно, что показатели при , меньше, чем при других . Регулятор работает лучше при коэффициенте .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной курсовой работе был проведен анализ устойчивости заданной САР. Выведено дифференциальное уравнение выходного звена. Построены структурная и преобразованная схемы САР. По схемам были определены передаточные функции замкнутой и разомкнутой системы, записаны собственные операторы разомкнутой и замкнутой САР. Определены коэффициенты операторов.
В ходе работы была исследована устойчивость системы. Анализ устойчивости проводился путем построения D-разбиения в плоскости коэффициента усиления . В результате построения были получены три области, одна из которых является областью устойчивой работы САР.
Устойчивость системы в области 1 проверялась при помощи критерия Рауса-Гурвица. Проанализировав знаки a0 и диагональных миноров, был сделан вывод, что САР является устойчивой в области 1.
Проведена оценка качества регулирования САР по критерию Рауса-Гурвица и Найквиста (рисунок 9), записана таблица с показателями качества регулирования и построены графики выходного сигнала от времени, для коэффициентов .
Проведенный анализ регулирования показал, что при увеличении коэффициента качество перерегулирования ухудшается, следовательно, регулятор работает лучше при коэффициенте .