Моделирование системы управления углом поворота инерционного объекта

курсовая работа

3. РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В результате проведения математического моделирования и исследования системы управления были определены значения Крп, Крс, Кос, Трс, Тс, при которых обеспечиваются требуемые показатели качества системы:

Крп = 10, Крс = 39, Кос = 1, Трс = 0.2, Тс = 0.01 с, Uпm = 0,2.

Рассмотрим характеристики системы при использовании данных параметров.

При отработке системой угла ц*з = 20 мрад обеспечиваются следующие характеристики переходного процесса:

- время переходного процесса tпп = 1,5 с (см. рис. 3.1);

-установившееся значение ошибки системы е = 0,2 мрад (см. рис. 3.2-3.3);

-максимальное перерегулирования уmax = 4 мрад (см. рис. 3.1).

К системе предъявлялось требование ко времени отработки угла 20 мрад до максимальной ошибки 0,5 мрад, которое не должно превышать величину 2 с. Кроме того, перерегулирование не должно превышать 4 мрад.

Полученные характеристики полностью удовлетворяют этим требованиям. Графики переходных процессов и ошибки при входном воздействии 20 мрад представлены на рис. 3.1 - 3.3.

t, с

Рис. 24. График переходного процесса при отработке системой угла 20 мрад

Рис. 25. График ошибки системы при отработке угла 20 мрад

Рис. 26. Увеличенный график ошибки системы при отработке угла 20 мрад

При отработке системой угла ц*з = 900 = 1,57 рад обеспечиваются следующие характеристики переходного процесса:

- время переходного процесса tпп = 6,4 с (см. рис. 3.4-3.5);

-установившееся значение ошибки системы е = 0,1 мрад (см. рис. 3.6-3.7);

- максимальное перерегулирование уmax = 1,2 мрад.

Графики переходных процессов и ошибки при входном воздействии 1,57 рад представлены на рис. 3.4 - 3.7.

Рис. 27. Переходный процесс при отработке системой угла 1,57 рад

Рис. 28. Увеличенный график переходного процесса при отработке системой угла 1,57 рад

Рис. 29. Ошибка системы при отработке угла 1,57 рад

Рис. 30. Увеличенный график установившегося значения ошибки системы при отработке угла 1,57 рад

К системе предъявлялось требование ко времени отработки угла 1,57 рад до максимальной ошибки 0,5 мрад, которое не должно превышать величину t = 6,5 с. Кроме того, перерегулирование не должно превышать 20 мрад.

Полученные характеристики удовлетворяют данным требованиям.

Исследуем влияние периода квантования Тс на показатели качества переходного процесса.

Увеличим период до величины Тс = 0,05 с. График переходного процесса представлен на рис. 3.8. При отработке системой угла ц*з = 20 мрад обеспечиваются следующие характеристики переходного процесса:

-установившееся значение ошибки системы е = 7 мрад;

- максимальное перерегулирование уmax = 8 мрад.

Рис. 31. Переходный процесс при отработке системой угла 20 мрад при Тс = 0,05 с

Переходный процесс не удовлетворяет заданным условиям. Уменьшим период до величины Тс = 0,001 с. График переходного процесса представлен на рис. 3.9.

При отработке системой угла ц*з = 20 мрад обеспечиваются следующие характеристики переходного процесса:

-установившееся значение ошибки системы е = 3 мрад;

- максимальное перерегулирование уmax = 2 мрад.

Рис. 32. Переходный процесс при отработке системой угла 20 мрад при Тс = 0,001 с

Таким образом, период квантования Тс = 0,01 с обеспечивает наиболее оптимальные показатели качества переходного процесса.

Делись добром ;)