5.3 Дослідження перехідних процесів в САР при оптимальних параметрах настроювання ПІ-регулятора

Моделювання автоматичної системи регулювання розрідження газу перед циклонами здійснюється за допомогою ЕОМ, застосовуючи метод структурного моделювання. Моделювання CAP проводиться з допомогою програмного пакету Matlab. Синтез системи регулювання здійснюється шляхом використання типових структурних ланок.

Функція передачі обєкту регулювання:

Функція передачі за збуренням:

Функція передачі ПІ-регулятора:

Змоделюємо структурну схему процесу регулювання в Simulink при знайдених оптимальних параметрах:

Рис. 5.3.1 Структурна схема моделювання САР, реалізована в середовищі SIMULINK

Рис. 5.3.2 Графік перехідного процесу САР із оптимальними параметрами ПІ-регулятора при зміні регулюючої дії на 20% положення РО.

Максимальне динамічне відхилення А₁=5.7^оС задовольняється

Час регулювання t_p=29хв. з заздалегідь встановленою похибкою Д=±2^оС задовольняється

Час першого узгодження перехідного процесу t_пс=29 хв.

Час досягнення першого максимуму t_max=18 хв.

Отже, вимоги до якості процесу регулювання виконуються.

Рис. 5.3.3 Графік перехідного процесу САР при оптимальних параметрах ПІ-регулятора при збуренні на 10 %.

Максимальне динамічне відхилення А₁=2.2^оС задовольняється (А_{1задане}=10 ^оС).

Час регулювання t_p=24хв із заздалегідь встановленою похибкою Д=±2^оС задовольняється

Час першого узгодження перехідного процесу t_пс=24 хв.

Час досягнення першого максимуму t_max=19 хв.

Отже, вимоги до якості процесу регулювання виконуються.

Рис. 5.3.4 Графік перехідного процесу САР при оптимальних параметрах ПІ-регулятора при зміні завдання регулятора на 5 ^оС.

Максимальне динамічне відхилення А₁=-1.1^оС задовольняється (А_{1задане}=10^оС).

Перерегулювання регульованої величини ц=0.2/1,1*100=18 %.

Ступінь згасання ш= (1.1-0.2) / 1.1=0.18.

Час першого узгодження перехідного процесу t_пс=24 хв.

Час досягнення першого максимуму t_max=21 хв.

Отже, вимоги до якості процесу регулювання виконуються.

Висновки

Маючи експериментальну криву розгону і вимоги до якості процесу регулювання було:

визначено функцію передачі обєкта регулювання:

побудовано знайдену розраховану криву розгону, порівнявши її значення із значеннями експериментальної кривої розгону і отримавши похибку 3.1914%.

вибрано одноконтурну схему системи автоматичного регулювання і розраховано для неї параметри настроювання ПІ-регулятора.

Функція передачі ПІ-регулятора

Дослідивши перехідний процес САР із оптимальними параметрами ПІ-регулятора при регулюючій дії 70% зміні положенню РО, висновок такий, що ПІ-регулятор може забезпечити якісний процес регулювання з такими показниками якості:

Максимальне динамічне відхилення А₁=6.1^оС задовольняється (А_{1задане}=10^оС).

Час регулювання t_p=29хв з заздалегідь встановленою похибкою Д=±2 ^оС задовольняється (t_{рзадане}=30хв).