| Передаточная функция объекта W о (p) | Условия применения | Критерий | Параметры регулятора | ||
| KP’ | TИ’ | TД’ | |||
| Т01<Т02 | CO | 1 /2k0 Т01 | 4Т01 | Т02 |
(Т01 < Т02 < Тоз)
| Т03≤ 4Т01 Т03≥ 4Т01 Т02≥ 4Т01 | MO CO CO | Т03 /2k0 Т01 Т03 /2k0 Т01 Т02 Т03 /8k0 Т012 | Т03 4Т01 Т02 | Т02 Т02 4Т03 |
В общем случае сомножитель с наименьшей постоянной времени (
) приближенно заменяет собой несколько инерционных звеньев с ещё более малыми постоянными времени: 
Настроечные параметры регуляторов 
, 
и 
, обеспечивающие получение определенных показателей качества, называются гарантирующими. Переходный процесс в контуре, настроенном на МО, характеризуется следующими показателями качества (рис. 3.2, а):
, 
. (3.13)
Переходный процесс в контуре, настроенном на СО, характеризуется следующими показателями качества (рис. 3.2, б):
, 
. (3.14)
Рис.3.2. ЛАЧХ L (ω) разомкнутого контура и переходные характеристики одноконтурной системы регулирования, настроенной по критериям модульного (а) и симметричного (б) оптимумов.
Указанные значения показателей качества строго выдерживаются только тогда, когда числитель передаточной функции не содержит слагаемых с оператором p. Для снижения и устранения больших перерегулирований, которые возникают в системе, применяют сглаживание ступенчатого задающего воздействия путем включения на входе системы специального фильтра (предшествующего фильтра), обычно инерционного звена первого порядка
(3.15)
где 
для астатических объектов и для статических с 
. При меньших отношениях постоянную времени предшествующего фильтра можно уменьшить. При включении сглаживающего фильтра увеличивается время нарастания (т.е. быстродействие снижается). ПП, соответствующий последовательному соединению сглаживающего фильтра и контура, настроенного на СО, характеризуется следующими показателями качества:
, 
. (3.16)
Порядок выполнения работы.
1. Передаточная функция разомкнутой части системы имеет вид:
, где
= (номер варианта, умноженный на число, образованное двумя последними цифрами текущего года), плюс один;
= 0, если номер варианта – четный, = номер варианта, умноженный на 0.1, если номер варианта нечетный;
= сумма цифр номера варианта;
= 0.5( + ).
2. Промоделировать переходный процесс для исходной замкнутой системы, получить основные показатели качества.
3. Построить асимптотическую ЛАЧХ разомкнутого контура.
4. Синтезировать систему с ПИД-регулятором, используя оценку ИВМО, промоделировать переходный процесс без предшествующего фильтра и с предшествующим фильтром, получить основные показатели качества.
5. Сравнить время регулирования с расчетным (используя корневой показатель качества - степень устойчивости).
6. Рассчитать параметры регулятора и промоделировать переходный процесс системы с ПИД-регулятором, настроенным по критерию СО (или МО), получить основные показатели качества.
7. Рассчитать характеристический полином системы, настроенной на СО (МО), сравнить со стандартным полиномом.
8. Сравнить время регулирования с расчетным (используя корневой показатель качества - степень устойчивости).
9. Построить асимптотическую ЛАЧХ разомкнутого контура системы с регулятором, сравнить с теоретическим видом ЛАЧХ системы, настроенной на СО (МО).
10. Сравнить показатели качества всех рассмотренных систем в результирующей таблице, выбрать оптимальный метод синтеза для данной САУ.
Содержание отчета.
1. На титульном листе кроме основных сведений также указывается номер варианта и номер(а) компьютера(ов), на котором(ых) проводилось моделирование.
2. Цель работы.
3. Индивидуальное задание: структурная схема, численные значения параметров.
4. Протокол выполнения работы, включая все расчеты и графики всех полученных временных характеристик, а также графики асимптотических ЛАЧХ.
