Для проверки результатов моделирования аналитически, нужно выполнить преобразование исходной схемы объекта и применить теорему Лапласа о начальном и конечном значении оригинала.
1) Последовательно соединяем звенья W3(р) и W4(р):
2) Охватываем Wэ1(р) единичной ООС:
3) Последовательно соединяем W2(р) и Wэ2(р):
4) Охватываем Wэ3(р) единичной ООС:
5) Последовательно соединяем W1(р) и Wэ4(р):
По теореме Лапласа о начальном и конечном значениях оригинала:
Вывод: аналитическая проверка показала, что переходные характеристики объекта, полученные в результате цифрового моделирования в среде Matlab 6.5 правильные.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТА ПО ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ И ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ НАСТРОЕЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕГУЛЯТОРА
Аппроксимация переходной характеристики осуществляется следующим образом. Для астатических объектов проводят касательную в области постоянного наклона переходной характеристики. При этом полагают, что передаточная функция такого объекта имеет вид (1).
Где.
k0 = 1/То
— передаточный коэффициент объекта, равный тангенсу угла наклона касательной б, ф0— время запаздывания. [1].
Проведем касательную в области постоянного наклона переходной характеристики, полученной в разделе 3. Переходная характеристика и все дополнительные построения показаны на рисунке 14.
Рисунок 14. Аппроксимация переходной характеристики По графику видно, что.
k0 = tgб = tg340? 0,67,.
тогда Т0 = 1/0,67? 1,5 с; ф0? 2,2 с.
Так как по заданию регулятор должен формировать ПИД-закон регулирования для получения необходимого по заданию характера переходного процесса — апериодического, настроечные параметры регулятора можно вычислить по следующим формулам:
Вывод: в результате аппроксимации переходной характеристики объекта управления были получены ориентировочные настроечные параметры ПИД-регулятора.