Гарантирующие настроечные параметры типовых регуляторов

Передаточная функция объекта Wо (p)	Условия применения	Критерий	Параметры регулятора
KP’	TИ’	TД’
	Т01<Т02	CO	1 /2k0 Т01	4Т01	Т02
(Т01 < Т02 < Тоз)	Т03≤ 4Т01 Т03≥ 4Т01 Т02≥ 4Т01	MO CO CO	Т03 /2k0 Т01 Т03 /2k0 Т01 Т02 Т03 /8k0 Т012	Т03 4Т01 Т02	Т02 Т02 4Т03

В общем случае сомножитель с наименьшей постоянной времени ( ) приближенно заменяет собой несколько инерционных звеньев с ещё более малыми постоянными времени:

Настроечные параметры регуляторов , и , обеспечивающие получение определенных показателей качества, называются гарантирующими. Переходный процесс в контуре, настроенном на МО, характеризуется следующими показателями качества (рис. 3.2, а):

, . (3.13)

Переходный процесс в контуре, настроенном на СО, характеризуется следующими показателями качества (рис. 3.2, б):

, . (3.14)

Рис.3.2. ЛАЧХ L (ω) разомкнутого контура и переходные характеристики одноконтурной системы регулирования, настроенной по критериям модульного (а) и симметричного (б) оптимумов.

Указанные значения показателей качества строго выдерживаются только тогда, когда числитель передаточной функции не содержит слагаемых с оператором p. Для снижения и устранения больших перерегулирований, которые возникают в системе, применяют сглаживание ступенчатого задающего воздействия путем включения на входе системы специального фильтра (предшествующего фильтра), обычно инерционного звена первого порядка

(3.15)

где для астатических объектов и для статических с . При меньших отношениях постоянную времени предшествующего фильтра можно уменьшить. При включении сглаживающего фильтра увеличивается время нарастания (т.е. быстродействие снижается). ПП, соответствующий последовательному соединению сглаживающего фильтра и контура, настроенного на СО, характеризуется следующими показателями качества:

, . (3.16)

Порядок выполнения работы.

1.Передаточная функция разомкнутой части системы имеет вид:

, где

= (номер варианта, умноженный на число, образованное двумя последними цифрами текущего года), плюс один;

= 0, если номер варианта – четный, = номер варианта, умноженный на 0.1, если номер варианта нечетный;

= сумма цифр номера варианта;

= 0.5( + ).

2.Промоделировать переходный процесс для исходной замкнутой системы, получить основные показатели качества.

3.Построить асимптотическую ЛАЧХ разомкнутого контура.

4.Синтезировать систему с ПИД-регулятором, используя оценку ИВМО, промоделировать переходный процесс без предшествующего фильтра и с предшествующим фильтром, получить основные показатели качества.

5.Сравнить время регулирования с расчетным (используя корневой показатель качества - степень устойчивости).

6.Рассчитать параметры регулятора и промоделировать переходный процесс системы с ПИД-регулятором, настроенным по критерию СО (или МО), получить основные показатели качества.

7.Рассчитать характеристический полином системы, настроенной на СО (МО), сравнить со стандартным полиномом.

8.Сравнить время регулирования с расчетным (используя корневой показатель качества - степень устойчивости).

9.Построить асимптотическую ЛАЧХ разомкнутого контура системы с регулятором, сравнить с теоретическим видом ЛАЧХ системы, настроенной на СО (МО).

10.Сравнить показатели качества всех рассмотренных систем в результирующей таблице, выбрать оптимальный метод синтеза для данной САУ.

Содержание отчета.

1. На титульном листе кроме основных сведений также указывается номер варианта и номер(а) компьютера(ов), на котором(ых) проводилось моделирование.

2. Цель работы.

3. Индивидуальное задание: структурная схема, численные значения параметров.

4. Протокол выполнения работы, включая все расчеты и графики всех полученных временных характеристик, а также графики асимптотических ЛАЧХ.