Расчет одноконтурной автоматической системы регулирования

курсовая работа

Реферат

Курсовая работа 17с., 11 рис., 6 табл.

РЕГУЛЯТОР, ПИ-РЕГУЛЯТОР, ЧАСТОТА, МЕТОД, ОБЪЕКТ РЕГУЛИРОВАНИЯ, ПРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ, КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ.

Объектом исследованием одноконтурная АСР с ПИ-регулятором.

Цель работы рассчитать оптимальные параметров ПИ-регулятора.

В процессе работы параметры ПИ-регулятора рассчитывались по двум методам, метод РАФЧХ и метод Незатухающих колебаний.

В результате работы были рассчитаны параметры ПИ-регулятора.

Данная АСР может применяться на технологических объектах, где используется ПИ-регулятор.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word, графики и таблицы выполнены с помощью программы MathCad.

1)Метод РАФЧХ

Исходные данные:

Дана одноконтурная АСР с ПИ - регулятором, представленная на рис 1.1 и передаточной функцией объекта регулирования:

Где К= 3 ; n= 1 ; = 14.4 ; Т1= 72 ;

интегральный критерий 1 ; = 0.85

Рисунок 1.1 - Структурная схема системы регулирования

Запишем исходную передаточную функцию с учетом заданных элементов

(1)

Заменим оператор в (1) на и найдем амплитуду и фазовый сдвиг по формулам

(2)

(3)

Таблица 1.1

Расчет параметров частотных характеристик

Исходя из таблицы 1.1 построим амплитудно-фазочастотную (рис 1.2), амплитудно-частотную (рис 1.4) и фазочастотную (1.3) характеристику объекта.

Рисунок 1.2 - АФЧХ объекта

Рисунок 1.3 - ФЧХ объекта Рисунок 1.4 - АЧХ объекта

Определим расширенные частотные характеристики, заменив оператор в (1) на , где , при

Таблица 1.2

Результаты расчета расширенных частотных характеристик

Используя ПИ-регулятор, применим следующие формулы для расчета

(4)

(5)

Обозначим ,

Таблица 1.3

Результаты расчетов параметров ПИ-регулятора

Рисунок 1.5-область параметров настройки ПИ-регулятора

Точка на графике, соответствует чуть правее максимума (т.е минимум второго интегрального критерия), определим параметры настройки ПИ-регулятора

.

Резонансная частота с-1.

Для построение переходного процесса в замкнутой АСР при возмущении f, идущем по каналу регулирующего воздействия, преобразуем схему, представленную на рисунке 1.1. В результате преобразования мы получаем структурную схему, представленную на рисунке 1.6., где входом будет являться внешнее воздействие f, а выходом - сигнал y. Сигнал Х проходит через звено с передаточной функцией Wоб(Р), выходом которого является сигнал y, последний через цепь обратной связи подается на звено с передаточной функцией Wр(Р). В результате мы получим преобразованную структурную схему системы, представленную на рисунке 1.6

Рисунок 1.6 - Результирующая замкнутая система АСР

Передаточная функция полученой замкнутой системы АСР примет вид

(6)

Найдем вещественую частотную характеристику, заменив оператор P в уравнении 5 на iw, выделим вещественуб часть и подставим различные значения частоты w в (таб. 1.4). На основе таблицы 1.4 построем ВЧХ системы (рис 1.7). Для построения переходного процесса (рис. 1.8) используется следующая формула

(6)

система автоматический регулирование частотный

Таблица 1.4

Результат расчетов

Рисунок 1.7 - Вещественно-частотная характеристика системы

Рисунок 1.8 - перходный процесс системы

Из данного переходного процесса определим оценки качаства:

Склонность системы к колебаниям, а следовательно, и запаса устойчивости могут быть охарактеризованы максимальным значением регулируемой величены или так называемой перерегулированием

Время регулирования tp - время, по истечению которого отклонение регулируемой величины от установившевогося будет превышать некоторой заданой величины

tp=100

Статическая ошибка

Динамический коэффициент регулирования

Максимальная динамическая ошибка

А1=0.76

Степень затухания называется отношение разности двух соседнихфмплитуд, одного знака, к большей изних

Делись добром ;)