Индентификация объекта управления
АНАЛИЗ ОБЪЕКТА РЕГУЛИРОВАНИЯ И ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «MATLAB»
Пояснительная записка
Руководитель Разработал
__________/И.Н. Ваулин/ _________/Д.Ф. Гафеев/
____.____.2015 ____.____.2015
Екатеринбург 2015
Содержание
Введение 4
1 Идентификация объекта управления 5
1.1 Определение кривой переходного процесса модели объекта регулирования 7
1.2 Идентификация объекта регулирования и определения его динамических
параметров 8
1.3 Частотные характеристики объекта регулирования 8
2 Синтез системы автоматического регулирования 11
2.1 Выбор закона регулирования и критерия оптимальности процесса регулирования 11
2.2 Расчет настроек регулятора графоаналитическим методом 14
3 Анализ замкнутой системы автоматического регулирования 17
3.1 Моделирования замкнутой системы автоматического регулирования 18
3.2 Оценка качества регулирования 20
Заключение 23
Приложение А. График переходного процесса, промоделированная система автоматического регулирования 24
Приложение Б. АФЧХ системы 25
Список использованных источников 26
ВВЕДЕНИЕ
Задача синтеза системы автоматического регулирования рассматривается как задача определения наилучшего закона формирования регулятором регулирующих воздействий в частности, как задача коррекции в нужном направлении динамических свойств регулятора. При этом рассмотрение схем систем автоматического регулирования производится как на основании структурных соображений, т.е. исходя из характера взаимодействия отдельных элементом системы, определяемых лишь видом математического описания этих элементов, так и в связи с физическими особенностями и выполняемыми ими техническими функциями.
Практический опыт построения систем регулирования промышленных объектов показывает, что главное значение здесь приобретает не задача выбора алгоритмов функционирования регуляторов, а задачи построения оптимальной схемы получения регулятором текущей информации о состоянии объекта регулирования, которое отражает характер взаимодействий между двумя функциональными основными элементами системы регулирования - объектом и регулятором. Объясняется это тем, что регулирование лишь по конечному эффекту, т.е. путем оценки текущего значения показателя цели регулирования, как правило, не позволяет осуществить поддержание этого показателя на требуемом уровне с требуемой точностью даже при использовании самого совершенного закона регулирования.
Практически поэтому почти каждая действующая система автоматического регулирования производственных процессов является системой косвенногорегулирования, в которой на вход регулятора подается не сам показатель цели регулирования, а соответствующим образом подобранные косвенные величины, связанные с показателем цели регулирования достаточно тесной зависимостью. При разработке автоматических систем регулирования производственных процессов приходится использовать также и информационные методы.
ИНДЕНТИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
Исходные данные:
=0,2; 
=1,6; 
=2,3; 
с; 
, M=1,28, закон регулирования ПИ, основной канал регулирования: 
.
W(p)= 
, (1)
W(p) = 
, (2)
Рисунок 1 – Структурная схема объекта регулирования
Все исходные данные подставляю в формулы (1) и (2) и записываю передаточные функции звеньев.
= 
= 
= 
= 
Чтобы рассчитать передаточную функцию объекта регулирования необходимо выполнить несколько операций:
Вначале найдем передаточную функцию звеньев 
и 
.
* , (3)
= * = 
Получаем звено с передаточной функцией:
Рисунок 2 – Упрощённая модель объекта регулирования
Далее найдем передаточную функцию звеньев и
* , (4)
= * = 
Получаем звено 
c передаточной функцией:
Рисунок 3 – Эквивалентная модель объекта регулирования
Потом найдем общую передаточную функцию объекта регулирования с помощью звеньев и 
* , (5)
= * =
-0.736 s + 2.4533
= -----------------------------------------------------------
11.088 s4 + 54.08 s3 + 64.5667 s2 + 26 s + 3.3333
Получили звено 
c передаточной функцией
-0.736 s + 2.4533
------------------------------------------------------------
11.088 s4 + 54.08 s3 + 64.5667 s2 + 26 s + 3.3333
Рисунок 4 – Общая схема объекта регулирования