Анализ системы управления

УСЛОВИЕ

На рисунке 1.1 приведена структурная схема последовательного соединения исполнительного механизма и объекта управления.

В качестве исполнительного механизма используется механизм постоянной скорости с ограничением:

(1)

U=

Объект управления описывается передаточными функциями вида:

(2)

W1(S) = ;

(3)

W2(S) = ;

Численные значения параметров исполнительного механизма и объектов управления приведены в таблице 1

Таблица 1.1 - Численные значения параметров исполнительного механизма и объектов управления

0,20	1,00	1,00	1,80	2,90	0,80	0,80

ЗАДАНИЕ

1. Провести анализ динамических свойств объекта управления при скачкообразном изменении U от 0 до 70 В при t=0.

2. Провести анализ динамических свойств последовательного соединения исполнительного механизма и объекта управления при скачкообразном изменении Up от 0 до 70 В при t=0 до -70 при t=40c.

3. Сконструировать релейный регулятор, обеспечивающий перевод объекта из начального состояния Хн=0 в конечное состояние Хк=40В.

4. Выбрать структуру и численные значения параметров регулятора таким образом, чтобы в замкнутой системе регулирования имели место плавные (без перерегулирования) и быстрые переходные процессы, а ошибка регулирования в установившемся состоянии не превышает 3,5 В

ВВЕДЕНИЕ

На рисунке 1 приведена структурная схема последовательного соединения исполнительного механизма и объекта управления. Необходимо перевести данную схему в блоки программного продукта МВТУ. При этом используется ограничения механизма постоянной скорости (1) и численные значения параметров исполнительного механизма и объектов управления, приведенные в таблице 1.

Наглядное изображение исполнительного механизма и объекта управления приведены на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Исполнительный механизм и объект управления. исполнительного механизма и объекта управления

U

Анализ динамических свойств объекта управления

Для проведения анализа динамических свойств объекта управления при скачкообразном изменении U от 0 до 70 В при t=0 необходимо в МВТУ смоделировать один только объект управления и добавить временный график для просмотра поведения переходных процессов на каждом шаге интегрирования. Наглядное представление показано на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Объект управления

Значение параметров ступенчатого входного воздействия:

1) время «включения» скачка T=0;

2) значение сигнала до скачка Y0=0;

3) значение сигнала после скачка YK=70.

График ступенчатого входного воздействия приводится на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – График входного сигнала

График переходного процесса показан на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Переходной процесс, протекающий в объекте управления объекта управления

Исходя из рисунка 4.3, можно провести анализ динамических свойств объекта управления

Высчитаем перерегулирование переходного процесса объекта управления. Для этого высчитаем максимум данной функции (используем список в МВТУ) и воспользуемся формулой (2).

Переходной процесс системы не превышает значение ошибки регулирования, значит процесс осуществляется бес перерегулирования.

хуст=70 B,=±3,5 B.

tн= 22,44 c. Достигается при t = хуст.

xmax = 71.16 B. Достигается при t = 18.54 c.

Анализ динамических свойст последовательного соединения исполнительного механизма и объекта управления

Для проведения анализа динамических свойств последовательного соединения исполнительного механизма и объекта управления при скачкообразном изменении Up от 0 до 70 В при t=0 до -70 при t=40c, необходимо в МВТУ смоделировать последовательное соединение объекта управления и исполнительный механизм, добавить временный график для просмотра поведения переходных процессов на каждом шаге интегрирования. Наглядное представление показано на рисунке 5.1.