ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

ИсслСдованиС качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

Π”ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌΠ½Π°ΡΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Рис. 25 Окно Π²Π²ΠΎΠ΄Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов Рис. 26 ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Π°Ρ функция систСмы с PID-рСгулятором Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, ввСдя Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ систСмы управлСния. К Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ относят ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°, Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… нСизвСстны ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΠ΅Π²Π°Ρ‚ΡŒ измСнСния (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, вслСдствиС измСнСния Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… условий) По ΡƒΠΌΠΎΠ»Ρ‡Π°Π½ΠΈΡŽ… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ИсслСдованиС качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

1. ОписаниС исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

2. ВСхничСскоС Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅

3. Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ элСмСнтов систСмы ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… Ρ…арактСристик

4. ИсслСдованиС качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

5. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ

6. Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π· систСмы управлСния с ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств

7. НахоТдСниС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгулятора, исходя ΠΈΠ· Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Ρ‚СхничСском Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠΈ качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

8. ИсслСдованиС качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ вновь созданной Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

9. Анализ влияния округлСния Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгулятора

10. Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ рСгулятор

1. ОписаниС исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния БистСма управлСния ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½Π° для поддСрТания Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅.

Π€ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ схСма систСмы прСдставлСна Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 1.

Рис. 1. Π€ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ схСма систСмы На Ρ€ΠΈΡ. 1 сдСланы ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ обозначСния: ВК Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°; НЭ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт; ВПМ тиристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности; Π”Π’ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹; Π£Π‘ ΡƒΡΡ‚ройство сравнСния.

1. ΠΠ°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт Если ΠΏΠΎ ΡΠΏΠΈΡ€Π°Π»ΠΈ ΠΠ­ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ IНЭ, Ρ‚ΠΎ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡ, подаваСмая ΠΊ ΠΠ­ Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ dt, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°. Π­Ρ‚Π° энСргия расходуСтся Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π² ΠΠ­ ΠΈ Π½Π° Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности ΠΠ­. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

Π³Π΄Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта.

Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ² Π»Π΅Π²ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ части послСднСго уравнСния Π½Π° Fdt ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

.

2. Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π° Если Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π’К выдСляСтся Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности НЭ, Ρ‚ΠΎ ΡΡ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ dt, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ. Π­Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ расходуСтся Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π² Π’К ΠΈ Π½Π° Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности Π’К. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ² Π»Π΅Π²ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ части послСднСго уравнСния Π½Π° Fdt ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

.

3.Виристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности Π’ ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ Π² ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ источника питания ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ тиристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности.

Виристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности вмСстС с ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠΎΠΉ управлСния Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСн апСриодичСским Π·Π²Π΅Π½ΠΎΠΌ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π²ΠΈΠ΄Π°

Π³Π΄Π΅ ВВПМ=Π’+.; врСмя запаздывания силовой части тиристорного прСобразоватСля; этой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Π΅Π΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ.

4. Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π’ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ тСрмосопротивлСниС Π­Π’Π‘-5.6, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π² ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΠ²ΡƒΡŽ схСму постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. НапряТСниС питания мостовой схСмы UМБ=1 B. Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ являСтся Π±Π΅Π·Ρ‹Π½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π²Π΅Π½ΠΎΠΌ ΠΈ Ρ…арактСризуСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтом. ЭлСктричСская схСма моста прСдставлСна Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 3.

Рис. 3. ЭлСктричСская схСма моста

2. ВСхничСскоС Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ ЦСлью курсовой Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ являСтся Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния для поддСрТания Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π² Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π΅.

1. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ВК, Ρ‚ΠΊ=51 Π’Ρ‚/Π³Ρ€Π°Π΄.

2. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‡Π° ВК, Ρ‚ΠΊ=0,9 Π’Ρ‚/ΠΌ2 Π³Ρ€Π°Π΄.

3. ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚Π½Π°Ρ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ВК, FΡ‚ΠΊ=3,816 ΠΌ2;

4. Номинальная Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π² Π’К, m=100 Π³Ρ€Π°Π΄.

5. ВСмпСратурная ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, =5 Π³Ρ€Π°Π΄.

6. Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ питания ВПМ 3 Ρ„Π°Π·Ρ‹, 380 Π’, 50 Π“Ρ†.

7. НапряТСниС Π½Π° ΠΠ­, Uнэ=54,66 Π’ (ΠΏΡ€ΠΈ UΠ—=5).

8. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ НЭ, НЭ=35 Π’Ρ‚/Π³Ρ€Π°Π΄.

9. Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‡Π° НЭ, НЭ=25 Π’Ρ‚/ΠΌ2 Π³Ρ€Π°Π΄.

10. ВрСмя ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ tΠΏ=10 с.

11. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ пСрСрСгулирования Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ =10%.

12.ΠŸΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚Π½Π°Ρ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ НЭ, FНЭ=0,215 ΠΌ2.

3. Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΉ элСмСнтов систСмы ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… Ρ…арактСристик Из Ρ€Π°Π½Π΅Π΅ описанного ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Π° «1.ОписаниС исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния» ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ вывСсти ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ основных элСмСнтов систСмы, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ:

— ΠΠ°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт

— Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°

— Π’иристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности

— Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ И ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎ Π½ΠΈΠΌ расчёт.

Рассмотрим Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ элСмСнт ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

1) ΠΠ°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ элСмСнт

Π’.ΠΊ. ΠΏΠΎ ΡΠΏΠΈΡ€Π°Π»ΠΈ ΠΠ­ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ IНЭ, Ρ‚ΠΎ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡ, подаваСмая ΠΊ ΠΠ­ Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ dt, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π°. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

Π³Π΄Π΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта.

Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ² Π»Π΅Π²ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ части послСднСго уравнСния Π½Π° Fdt ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

.

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ

постоянная Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΠ­;

коэффициСнт прСобразования ΠΠ­.

НайдСм числСнныС значСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΠ­.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция ΠΠ­ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄

2) Π’Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Π°

Π’.ΠΊ. Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π’К выдСляСтся Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ с ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности НЭ, Ρ‚ΠΎ ΡΡ‚ΠΎ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎ, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΠΊ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ dt, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΠ² Π»Π΅Π²ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ части послСднСго уравнСния Π½Π° Fdt ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

.

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΠΌ

постоянная Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π’К;

коэффициСнт прСобразования Π’К.

НайдСм числСнныС значСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π’К.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция Π’К Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄

.

3) Виристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности

Виристорный ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ мощности вмСстС с ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠΎΠΉ управлСния Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ прСдставлСн апСриодичСским Π·Π²Π΅Π½ΠΎΠΌ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ Π²ΠΈΠ΄Π°

Π³Π΄Π΅ ВВПМ=Π’+.; врСмя запаздывания силовой части тиристорного прСобразоватСля; этой Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Π΅Π΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ.

Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС

постоянная Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ВПМ (m количСство Ρ„Π°Π· напряТСния питания, m=3; f ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Π°Ρ частота источника питания, f=50 Π³Ρ†);

ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт тиристорного прСобразоватСля мощности (UΠ£ максимальноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ сигнала управлСния).

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция тиристорного прСобразоватСля мощности Π² Ρ‡ΠΈΡΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄

.

Π’Π²ΠΈΠ΄Ρƒ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ постоянной Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ тиристорного прСобразоватСля мощности Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ Π±Π΅Π·Ρ‹Π½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π²Π΅Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° WВПМ=16,346.

4) Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹

НапряТСниС питания мостовой схСмы UМБ=1 B. Π”Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ являСтся Π±Π΅Π·Ρ‹Π½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π²Π΅Π½ΠΎΠΌ ΠΈ Ρ…арактСризуСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ коэффициСнтом.

ВСрморСзистор Π­Π’Π‘-5.6 Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ… ΠΎΡ‚ -50Ρ”Π‘ Π΄ΠΎ 400Ρ”Π‘. НоминальноС сопротивлСниС ΠΏΡ€ΠΈ 0Ρ”Π‘ 75 Ом. ΠŸΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСрСния 0,3Ρ”Π‘. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π½Π° 100Ρ”Π‘ сопротивлСниС рСзистора увСличиваСтся Π½Π° 15,198 Ом ΠΈ ΡΡ‚ановится Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ 90,198 Ом. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π² 100Ρ”Π‘ напряТСниС Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ мостовой схСмы составит

4. ИсслСдованиС качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния ΠšΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ систСм управлСния Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ процСссом ΠΈ ΠΊΠΎΡ€Π½ΡΠΌΠΈ характСристичСского уравнСния.

ΠžΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° качСства ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ процСссу производится ΠΏΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ:

1) ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ пСрСрСгулирования ;

2) ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса tП;

3) ΠΏΠΎ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΊΠ΅ Π² ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΠ²ΡˆΠ΅ΠΌΡΡ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ Π΄.

Для Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ систСмы управлСния ΠΈ построСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄ систСмы подаСтся ступСнчатая функция. По Π²ΠΈΠ΄Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ всС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ качСства.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмС управлСния Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ аналитичСскими, ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ графоаналитичСскими ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π΄Π²Π° ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… расчСтов ΠΈ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Они Π½Π΅ Π²ΡΠ΅Π³Π΄Π° ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ построСния ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса. ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ базируСтся Π½Π° ΡΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€ΡΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΠ· ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° Ρ€ΡƒΡ‚ΠΈΠ½Π½ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ с ΠΊΠ°Π»ΡŒΠΊΡƒΠ»ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, обращая основноС Π΅Π³ΠΎ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° ΡΡƒΡ‚ΡŒ рассматриваСмого вопроса.

Рассмотрим процСсс примСнСния ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° для построСния ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса.

Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ MatLab. Π‘ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ этой ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ процСсс для любой систСмы управлСния (Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ), характСристичСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ любой порядок.

1. ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния. Для этих Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΎΠΉ LTI Π² ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Π΅ MatLab. ИспользованиС ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ LTI Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ основныС характСристики Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ систСмы: врСмя ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса, коэффициСнт пСрСрСгулирования, ΠΊΠΎΡ€Π½ΠΈ характСристичСского уравнСния, логарифмичСскиС Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΠΈ Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΡƒΡŽ характСристики, запасы устойчивости ΠΏΠΎ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π΅ ΠΈ ΠΏΠΎ Ρ„Π°Π·Π΅ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° LTI позволяСт ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ:

Β· Step рСакция систСмы Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ΅Π½Ρ‡Π°Ρ‚ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ;

Β· Impulse рСакция систСмы Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ;

Β· Bode Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотныС ΠΈ Ρ„Π°Π·ΠΎ-частотныС характСристики систСмы;

Β· Bode-mag. Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½Π°Ρ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° измСнСния Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотной характСристики;

Β· Nyquist ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅Π²ΠΎΠΉ Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ (Найквиста);

Β· Nichols Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ Николса;

Β· Pole/zero ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Π° Π½ΡƒΠ»Π΅ΠΉ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΠΎΠ²;

Π‘ Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ облСгчСния провСдСния Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ LTI имССтся Π½Π°Π±ΠΎΡ€ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ инструмСнтария.

1. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄Π΅ курсора ΠΊ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ° с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ‰Π΅Π»Ρ‡ΠΊΠΎΠΌ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ клавишСй ΠΌΡ‹ΡˆΠΈ Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ числСнныС значСния ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ°.

2. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‰Π΅Π»Ρ‡ΠΊΠ΅ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ клавишСй ΠΌΡ‹ΡˆΠΈ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡŽ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ° появляСтся ΠΎΠΊΠ½ΠΎ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ строки: Grid сСтка, наносимая Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ, ΠΈ Characteristics характСристики, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π² Π°Π²Ρ‚оматичСском Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ значСния Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… характСристик Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ°. К Π½ΠΈΠΌ относятся ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ характСристики:

Β· Peak Response ΠΏΠΈΠΊ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ характСристики;

Β· Setting Time врСмя ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса;

Β· Rise Time максимальная ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ;

Β· Steady State Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° достиТСния Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ значСния;

Β· Stability Margins (Minimum only, All crossings) запас устойчивости.

Β· Pole ΠΊΠΎΡ€Π½ΠΈ характСристичСского уравнСния;

Β· Damping коэффициСнт дСмпфирования;

Β· Overshoot ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅;

Β· Frequency ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ собствСнных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€. ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ процСсс ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ для структурной схСмы, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π² ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ 1. Бтруктурная схСма прСдставлСна Π½Π° Ρ€ΠΈΡ.

Рис. 1.3. Бтруктурная схСма На Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ структурной схСмы ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Ρ‹ (рис. 4.1).

Рис. 4.1 структурная схСма с ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π°ΠΌΠΈ Π’ ΠΎΠΊΠ½Π΅ LTI Viewer строится кривая ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса с ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ основных ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² (рис. 4.2) ΠΈ ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚Π° ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅ΠΉ характСристичСского уравнСния (рис. 4.3).

Рис. 4.2 ΠšΡ€ΠΈΠ²Π°Ρ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Для Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° качСствСнных характСристик ΠΏΠΎ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ имССтся Π½Π°Π±ΠΎΡ€ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ инструмСнтария.

1. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄Π΅ курсора ΠΊ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса с ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ‰Π΅Π»Ρ‡ΠΊΠΎΠΌ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ клавишСй ΠΌΡ‹ΡˆΠΈ Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ числСнныС значСния ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса.

Рис. 4.3 ΠšΠ°Ρ€Ρ‚Π° ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅ΠΉ характСристичСского уравнСния

2. ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‰Π΅Π»Ρ‡ΠΊΠ΅ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ клавишСй ΠΌΡ‹ΡˆΠΈ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡŽ ΠΎΠΊΠ½Π° Figure β„–… появляСтся Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ строки: Grid сСтка, наносимая Π½Π° Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ, ΠΈ Characteristics характСристики, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π² Π°Π²Ρ‚оматичСском Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ значСния коэффициСнта пСрСрСгулирования Peak Response ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Setting Time.

Находятся ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ звСньСв систСмы.

> W1=tf ([10.169],[6.51 1])

Transfer function:

10.17

————;

6.51 s + 1

>> W2=tf ([0.291],[14.85 1])

Transfer function:

0.291

————-;

14.85 s + 1

Бтроится пСрСдаточная функция Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ части систСмы.

>> W3=16.346*W1*W2

Transfer function:

48.37

———————————;

96.67 s2 + 21.36 s + 1

Бтроится пСрСдаточная функция Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ части систСмы.

>> W4=feedback (W3, 0.046)

Transfer function:

48.37

—————————————;

96.67 s2 + 21.36 s + 3.225

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡΡ пСрСдаточная функция Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ части систСмы Π² Π΄ΠΈΡΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΡŽ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы с ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ квантования tk=0,145с.

>> tk=0.145;

>> W5=c2d (W4, tk, 'zoh')

Transfer function:

0.5 204 z + 0.5 149

——————————-;

z2 — 1.968 z + 0.9685

Sampling time: 0.145

Бтроится ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ процСсс Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния.

>> Step (W5)

Π’ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Overshoot Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ коэффициСнт пСрСрСгулирования (Ρƒ=9.2%)

Π’ΠΎΡ‡ΠΊΠ° Setting Time Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ врСмя ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса (tП=28.6c)

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ процСсс Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

5. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ.

1. Π’ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π½Π°Π±ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ автоматичСской систСмы. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ модСль Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ автоматичСской систСмой, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π² ΠΊΡƒΡ€ΡΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅. Вторая модСль (дискрСтная) Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ, Π½ΠΎ Ρ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π² Π½Π΅Π΅ дискрСтным Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ Zero-Order Hold, ΠΈΠΌΠΈΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»Π»Π΅Ρ€Π° с ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ квантования.

2. На ΠΎΠ±Π΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ источника. Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ сигналы ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ Π½Π°Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ Π²ΠΈΡ€Ρ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ осциллографу. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π½Π° ΠΎΡΡ†ΠΈΠ»Π»ΠΎΠ³Ρ€Π°Ρ„ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠ΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… сигналов. Задавая Π±Π»ΠΎΠΊΡƒ, ΠΈΠΌΠΈΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»Π»Π΅Ρ€, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ влияниС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ квантования Π½Π° ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ дискрСтной автоматичСской систСмы ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмой Рис. 6 Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅ схСмы систСм управлСния Рис. 7 Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ… схСм На Ρ€ΠΈΡ. вСрхняя кривая Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния. БрСдняя кривая Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния. НиТняя кривая Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ… систСм. Π­Ρ‚Π° кривая ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния ΠΏΡ€ΠΈ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΡƒΡŽ систСму ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Для рассматриваСмого ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² 5% Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ составила tk=0.145 с.

6. Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π· систСмы управлСния с ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств Под синтСзом систСм управлСния понимаСтся Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ статичСскиС ΠΈ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ качСства Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ систСмы управлСния. Π’ Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ΠΎ большоС число Π² ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° ΠΈ Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚Π° ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… устройств. НаибольшСС распространСниС Π² ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΎ-аналитичСскиС ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ синтСза, основанныС Π½Π° ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠΈ логарифмичСских частотных характСристик Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы управлСния.

ИдСя ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° основана Π½Π° Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ устанавливаСтся связь ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ процСссом систСмы управлСния ΠΈ Π΅Π΅ Π»ΠΎΠ³Π°Ρ€ΠΈΡ„мичСской частотной характСристикой. Зная ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π²ΠΈΠ΄ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ управлСния, Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΡƒΡŽ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌΡƒ процСссу ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΡƒΡŽ Π›Π§Π₯. К ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅Π»Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π›Π§Π₯ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ Π›Π§Π₯ нСскоррСктированной систСмы управлСния Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ ввСдСния Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡƒ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π° ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ устройства. Π’ Π½Π°ΡˆΠ΅ΠΌ случаС — PID-рСгулятора. РСгулятором называСтся устройство (ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ°), Π²Ρ‹Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ воздСйствиС с Ρ†Π΅Π»ΡŒΡŽ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ локальной Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ управлСния. ΠžΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ систСмы управлСния Π² Ρ€ΡΠ΄Π΅ случаСв достигаСтся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ систСмы Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… рСгуляторов. ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ рСгуляторов Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ систСмы управлСния ΠΈΡ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡ достиТСния Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ систСмы управлСния. БущСствуСт Ρ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° рСгуляторов, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π² Π΄Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ латинскими Π±ΡƒΠΊΠ²Π°ΠΌΠΈ:

1) ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгуляторы (P-рСгуляторы) с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ

Π³Π΄Π΅ s ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Лапласа, Kp коэффициСнт рСгулятора;

2) ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгуляторы (I-рСгуляторы) с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ

Π³Π΄Π΅ коэффициСнт рСгулятора;

3) Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгуляторы (D-рСгуляторы) с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ

Π³Π΄Π΅ Kd — коэффициСнт рСгулятора.

РСгуляторы, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… сочСтаниях. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС Π½Π°ΠΌ Π½ΡƒΠΆΠ΅Π½ PID-рСгулятор ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ-ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΎ-Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ рСгуляторы (PID-рСгуляторы) с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ

Π³Π΄Π΅ коэффициСнт I-рСгулятора, коэффициСнт P-рСгулятора, коэффициСнт D-рСгулятора.

Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ этот PID-рСгулятор ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΈΡΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ модСль.

ΠŸΡ€ΠΈ достаточно ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°Ρ… Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ квантования (tk) ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ разностями, Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Ρ‹ суммами.

БущСствуСт Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌΠΎΠ² дискрСтных рСгуляторов ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌ ΠΈ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌ Π² ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡΡ…. Рассмотрим ΠΌΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ модСль ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ PID-рСгулятора.

Π’ ΠΌΠ°Ρ‚СматичСской ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ PID-рСгулятора, построСнного ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π°Π»Π³ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΠΌΡƒ, Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сигнал PID-рСгулятора прСдставляСт собой сумму сигналов Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ P-, IΠΈ D-рСгуляторов

Π³Π΄Π΅ tК ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ квантования; k порядковый Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° квантования.

ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ модСль P-рСгулятора ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

Π³Π΄Π΅ (ktk) сигнал Π½Π° Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ Π -рСгулятора.

ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ модСль I-рСгулятора ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

Π³Π΄Π΅ gi[(k-1)tk] Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π½Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ квантования; gi(ktk) Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π½Π° Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ квантования.

ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ модСль D-рСгулятора ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

Π³Π΄Π΅ Π΅[(k-1)tk] Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π½Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ квантования; Π΅(ktk) Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала Π½Π° Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ квантования.

ΠŸΡ€ΠΈ использовании ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ MatLab+Simulink вСсь процСсс нахоТдСния ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ устройства для систСмы управлСния осущСствляСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ LTI ΠΈ SISO Design for System FeedbackConfig. На ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΡŒ систСмы помСстим Input ΠΈ Output ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Ρ‹

Рис. 10Input ΠΈ Output ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Ρ‹ Π½Π° ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ систСмы

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ процСсс Рис. 11 ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ процСсс систСмы

ЭкспортируСм Π² workspace Π½Π°ΡˆΡƒ модСль Запустим SISO Design for System FeedbackConfig с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΠΌΠ°Π½Π΄Ρ‹

>>rltool.

Π˜ΠΌΠΏΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌ Π½Π°ΡˆΡƒ систСму, помСстим Π΅Ρ‘ Π² Π±Π»ΠΎΠΊ G, Π° Π² Π±Π»ΠΎΠΊ H Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи.

Рис. 12 Π˜ΠΌΠΏΠΎΡ€Ρ‚ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Π² SISO Design for SystemConfig

Π–ΠΌΠ΅ΠΌ ΠžΠš. Π’ Π³Ρ€Π°Ρ„ичСской части ΠΎΠΊΠ½Π° ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡ‹ (ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ) характСристичСского уравнСния систСмы ΠΈ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΈΡ… Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ измСнСния.

Рис. 13 ΠŸΠΎΠ»ΡŽΡΡ‹ характСристичСского уравнСния

Для Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ наблюдСния влияния Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ устройства Π½Π° ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎ систСмы ΠΎΡ‚ΠΊΡ€ΠΎΠ΅ΠΌ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса LTI Viewer for SISO Design Tool ΠΈ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ логарифмичСской Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотной характСристики (ЛАЧΠ₯) Open-Loop Bode Editor.

Рис. 14 ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ процСссы систСмы Π±Π΅Π· ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ (Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅Π΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ) ΠΈ Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΡ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ (Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ).

Рис. 15 ИзмСнСния Π² Π›ΠΠ§Π₯

Рис. 16 ИзмСнСния Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ процСссС (вСрхняя Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ)

ΠŸΡ€ΠΈ Ρ‰Π΅Π»Ρ‡ΠΊΠ΅ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΠΎΠΉ Π² ΠΎΠΊΠ½Π΅ SISO Design for System Π½Π° ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π½ΠΎΠΉ схСмС ΠΏΠΎ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρƒ с ΠΈΠ½Π΄Π΅ΠΊΡΠΎΠΌ Π‘ (Edit Compensator C) Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ со Π²ΡΠ΅ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ устройства.

Рис. 17 ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ устройства НайдСнная пСрСдаточная функция ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ устройства:

W (s) = (1+9.6s)/(1+9.6s)

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΠΌ наш рСгулятор:

Рис. 18 Бтруктурная скоррСктированная систСма управлСния Рис. 19 ΠšΡ€ΠΈΠ²Π°Ρ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса скоррСктированной систСмы управлСния

7. НахоТдСниС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгулятора, исходя ΠΈΠ· Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² Ρ‚СхничСском Π·Π°Π΄Π°Π½ΠΈΠΈ качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния Для нахоТдСния ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгуляторов ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Nonlinear Control Design (ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… систСм управлСния).

ΠŸΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Nonlinear Control Design (Π² ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ MatLab+Simulink) ΠΏΡ€Π΅Π΄Π½Π°Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ для парамСтричСской ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹Ρ… систСм управлСния. Он ΡΠ²Π»ΡΠ΅Ρ‚ся спСциализированной ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΎΠΉ для Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² систСм управлСния ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ нСравСнств. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ случаС этот ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π°Π΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для нахоТдСния ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгулятора, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ систСмы управлСния.

ΠŸΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π½Π°Ρ‡Π°Ρ‚ΡŒ процСсс опрСдСлСния коэффициСнтов Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ значСния ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния исходя ΠΈΠ· Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… Π΅Π΅ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ. К Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ относятся коэффициСнт пСрСрСгулирования, врСмя ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² ΡƒΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΠ²ΡˆΠ΅ΠΌΡΡ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅.

НСобходимо ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, нСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ коэффициСнты Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, Π²ΠΎ-ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ…, Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ PID-рСгулятора, Π²ΠΎ-Π²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, PID-рСгулятор Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ использован Π² Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмС управлСния, поиск ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° Π±Π°Π·Π΅ исходной Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ нахоТдСния коэффициСнтов складываСтся ΠΈΠ· ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ.

Бтруктурная схСма Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния с PID-рСгулятором ΠΈ Π±Π»ΠΎΠΊΠΎΠΌ NCD Outport Π½Π° Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ систСмы ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 5.14.

Рис. 20 Бтруктурная систСма

2. ΠžΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² PID-рСгулятора (рис. 5.15) ΠΈ Π² ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… строках ΠΎΠΊΠ½Π° ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ символы коэффициСнтов PID-рСгулятора (Kp, Ki, Kd).

Рис. 5.15. Окно ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² PID-рСгулятора

3. ΠžΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ Response Axis limits (ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΠ° Options строка Y-Axis) Π±Π»ΠΎΠΊΠ° NCD Outport ΠΈ Ρ‚Π°ΠΌ устанавливаСтся Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ измСнСния Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала систСмы ΠΎΡ‚ 0 Π΄ΠΎ160 (рис. 5.19).

Рис. 5.19. Окно Response Axis limits

4. Π£ΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ полоТСния красных ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ. Для Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ (рис. 5.20).

Рис. 5.20. Окно установки ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² красных ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ (Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ) Для Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ (рис. 5.21).

Рис. 5.21. Окно установки ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² красных ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ (Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ 6Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ) Для ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Окно установки ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² красных ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ (Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ) Для Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ (рис. 5.23).

Рис. 5.23. Окно установки ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² красных ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ (Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ)

5. ΠžΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ Optimization Parameters (рис. 5.18) (ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΠ° Optimization Π² ΠΊΠΎΠΌΠ°Π½Π΄Π½ΠΎΠΉ строкС ΠΎΠΊΠ½Π° Outport) ΠΈ Ρ‚Π°ΠΌ, Π² ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΊΠ΅ Tunable Variables ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ символы коэффициСнтов Kp, Ki, Kd. Π’ ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΊΠ΅ Discretization interval указываСтся точностной ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ модСлирования (0.05).

6. Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ процСсс модСлирования (рис. 5.24).

Рис. 5.24. ΠŸΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡ модСлирования

7. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ коэффициСнты PID-рСгулятора

Kp = 106.1748

Ki = -3.3790

Kd = 342.5403

МоТно ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ систСмы управлСния ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… значСниях коэффициСнтов PID-рСгулятора.

МоТно ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ систСмы управлСния ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°ΠΉΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… значСниях коэффициСнтов PID-рСгулятора.

Рис. 25 Окно Π²Π²ΠΎΠ΄Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов Рис. 26 ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Π°Ρ функция систСмы с PID-рСгулятором Π—Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ, ввСдя Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ систСмы управлСния. К Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ относят ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅-Π»ΠΈΠ±ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Π°, Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… нСизвСстны ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΠ΅Π²Π°Ρ‚ΡŒ измСнСния (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, вслСдствиС измСнСния Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… условий) По ΡƒΠΌΠΎΠ»Ρ‡Π°Π½ΠΈΡŽ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ номинальноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° (Constrain nominal Simulation). Для ввСдСния нСопрСдСлСнности Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Π·Π°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ниТнюю (Constrain lower simulation) ΠΈ/ΠΈΠ»ΠΈ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΡŽΡŽ (Constrain upper simulation) Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° нСопрСдСлСнности. Установка Ρ„Π»Π°ΠΆΠΊΠ° Constrain Monte Carlo simulation позволяСт провСсти ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ для Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… случайных Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ (ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ ΠœΠΎΠ½Ρ‚Π΅-ΠšΠ°Ρ€Π»ΠΎ). Число Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ задаСтся Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅ Number of Monte Carlo simulation; Π½Π΅ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ΅Π½Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ся Π²Ρ‹Π±ΠΈΡ€Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большим Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ увСличСния Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ модСлирования.

НахоТдСниС ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгулятора ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ управлСния Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² соотвСтствуСт всСм Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‡ΠΈΡΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ дСйствиям. Но ΠΏΡ€ΠΈ этом Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π΅Ρ‰Π΅ Π΄Π²Π΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ.

1. Надо Π²ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΠΎΠΉ Optimization ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ строку Uncertain Π² ΠΎΠΊΠ½Π΅ Outport. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Ρ‚ ΠΊ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΡŽ Π΄ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠΊΠ½Π° Uncertain Variables, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π·Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹.

Β· символ Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°;

Β· Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°;

Β· Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ Π½Π΅ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°;

Β· Π² ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΊΠ°Ρ… Constrain lower simulation ΠΈ Constrain upper simulation ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ„Π»Π°ΠΆΠΊΠΈ.

Рис. 27 Π”ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ Uncertain Variables

8. ИсслСдованиС качСствСнных ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы ΠŸΡ€ΠΎΠ°Π½Π°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ качСствСнныС ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния.

НСобходимо произвСсти Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ· Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния с Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ PID-рСгулятором.

Рис. 28 Бтруктурная систСма ЗначСния коэффициСнтов PID-рСгулятора: Kp = 106.1748; Ki = -3.3790; Kd = 342.5403

ΠžΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»ΠΈΠΌ значСния коэффициСнтов: Kp = 106, Kd = 342. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ Ki ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π½Π΅Π±Ρ€Π΅Ρ‡ΡŒ Π²Π²ΠΈΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ малости. Π’Π²Π΅Π΄Π΅ΠΌ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ MatLab ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ элСмСнтов систСмы.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция PID-рСгулятора

>> W1=tf ([106 342],[1])

Transfer function:

106 s + 342

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция усилитСля

>> W2=16.346

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ апСриодичСского Π·Π²Π΅Π½Π°

>> W3=tf ([10.169],[6.51 1])

Transfer function:

10.17

6.51 s + 1

>> W4=tf ([0.29],[14.85 1])

Transfer function:

0.29

—————;

14.85 s + 1

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция прямого ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° систСмы

>> Wp=W1*W2*W3*W4

Transfer function:

5110 s + 1.649e004

———————————;

96.67 s2 + 21.36 s + 1

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы

>> Wc=feedback (Wp, 0.046)

Transfer function:

5110 s + 1.649e004

—————————————;

96.67 s2 + 256.4 s + 759.4

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ функция Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы с ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ квантования 0,145 с

>> tk=0.145;

>> Wz=c2d (Wc, tk, 'zoh')

Transfer function:

7.751 z — 4.816

z2 — 1.546 z + 0.6807

Sampling time: 0.145

ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния

>> Step (Wz)

Рис. 29 ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½Π°Ρ функция Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ составляСт 29.1. ВрСмя ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса 2.75.

ЗадаСтся характСристичСскоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы

>> A = [1 -1.546 0.6807];

>> r=roots (A)

r =

0.7730 + 0.2884i

0.7730 — 0.2884i

ВСщСствСнныС части комплСксных ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅ΠΉ мСньшС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹. БистСма устойчива.

9. Анализ влияния округлСния Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID-рСгулятора Π½Π° Ρ‚очностныС ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ систСмы управлСния

Бтроится модСль Π΄Π²ΡƒΡ… систСм с PID-рСгуляторами. Π’ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ рСгуляторС (вСрхняя модСль систСмы) коэффициСнты ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ Ρ†Π΅Π»Ρ‹Π΅ значСния, Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ (ниТняя модСль систСмы) ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈΡ… Π½Π°ΡΡ‚оящиС Π΄Ρ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹Π΅ значСния.

УстанавливаСм ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ PID рСгуляторов

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ влияниС округлСния Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID рСгулятора

Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ… систСм

По Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌ модСлирования Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ коэффициСнтов PID рСгулятора ΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ большоС воздСйствиС Π½Π° ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡƒ.

10. Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π°ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния По ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π°ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния Π±Ρ‹Π»ΠΈ поставлСны Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ качСства ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹Ρ… экспСримСнтов ΠΈ Π΄ΠΎΡΡ‚иТСния Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ точности ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ.

Для выполнСния поставлСнных Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ Π±Ρ‹Π»Π° создана цифровая систСма управлСния, которая ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΈΠ²Π°Π»Π°ΡΡŒ ΠΏΠΎ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ качСствСнным характСристикам:

— ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄ квантования ΠΏΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ;

— Π²Ρ€Π΅ΠΌΡ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ процСсса;

— Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° пСрСрСгулирования;

— Π²Ρ…ΠΎΠ΄ Π² ΠΏΡΡ‚ΠΈΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ Π·ΠΎΠ½Ρƒ;

— ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ PID-рСгулятора;

— Π›ΠΠ₯ ΠΈ Π›Π§Π₯ (Π€Π§Π₯)

— ΡΡ‚Π΅ΠΏΠ΅Π½ΡŒ рассСяния ΠΊΠΎΡ€Π½Π΅ΠΉ характСристичСского уравнСния;

По ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π°ΠΌ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ систСмы управлСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄: систСма устойчива.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ