Численное моделирование САР

В работе рассматривается функциональная схема САР, приведенная на рис.6:

y – регулирующее воздействие (электрическая мощность W, подводимая к нагревателю объекта);

х – сигнал рассогласования;

ƒ – возмущающее воздействие;

Ɵ – температура объекта;

Ɵ ₁ – сигнал датчика;

Ɵ _з. – сигнал заданной температуры.

Рисунок 6 –  Функциональная схема САР

 

В схему входят следующие звенья: «Объект», «Датчик», «Задатчик», «Регулятор». Передаточные функции звеньев записываются следующим образом:

Объект

Датчик

Рассматриваются 3 закона регулирования:

 

 

Необходимо вывести передаточную функцию САР для входной координаты Ɵ_з и выходной Ɵ₁.

В общем виде передаточная функция САР имеет вид:

                                     

     Значение коэффициентов а_i, b_i (i=0,1,2,3) следует выразить через параметры передаточных функций звеньев САР.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

 

 

Порядок выполнения работы:

1) Данная лабораторная работа выполняется в компьютерном классе. Включить компьютер, войти в программу «Расчет переходного процесса». Выбрать в разделе «Выбор задач» позицию «Расчет переходного процесса по коэффициентам характеристического уравнения». Щёлкнуть «мышью» кнопку «Выполнение»; откроется рабочее поле.

2) Вводить рассчитанные коэффициенты а_i, b_i в программу, при полученных в работе 1 значениях параметров объекта () и следующих настройках регулятора, приведенных в пунктах 3 – 5. Во всех случаях возмущающее воздействие . Вначале использовать автоматическое определение времени, в случае необходимости перейти в режим задания конечного времени .

3) Для П – закона коэффициент  следует принять в диапазоне  

 = 10  20. Выбрать лучший вариант процесса с учетом условий: минимальная статическая ошибка, минимальное время регулирования, перерегулирование  ≤ 10 %.

4) Для ПИ – закона коэффициент  следует проварьировать в диапазоне

 = 0,001  0,1, а коэффициенту   присвоить значение, выбранное в пункте 3. Выбрать лучший вариант процесса с учетом тех же соображений.

5) Для ПИД – закона коэффициент  следует проварьировать в диапазоне  = 50  300, а коэффициентам   и  присвоить значения,  выбранные в пункте 4. Выбрать лучший вариант процесса с учетом тех же соображений.

6) После окончания работы выключить компьютер и привести в порядок рабочее место.

Содержание отчета по работе:

1) Цель работы.

2) Выражение коэффициентов а_i, b_i для трёх законов регулирования.

3) Графики процессов регулирования при рассмотренных настройках П, ПИ и ПИД – законов.

4) Выводы о влиянии настройки регулятора и закона регулирования на показатели качества процесса.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3