Оптимизация динамики двухконтурной САР с дифференциатором

, где ,

а - выбираем в соответствии с численным рядом метода «Золотого Сечения», исходя из допустимой величины значения максимального регулирующего воздействия, при этом в данном случае за целую величину принимаем .

Принимаем  , т.к. при данном значении переходной процесс во внутреннем контуре оптимален и без перерегулирования.

 

 

 

 

 

 

 

 выбираем в соответствии  с численным рядом метода «Золотого  Сечения», исходя из допустимой  величины значения максимального  регулирующего воздействия, при  этом в данном случае за  целую величину принимаем .

,

 т.к. при данном значении  переходной процесс системы происходит без видимых колебаний в области высоких частот. 

 

 

 

Рис. 4.2 - Блок-схема схема САР с использованием оптимального регулятора

 

 

 

5. СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

 

Таблица 5.1

 

 

метод   параметр	БНТУ	БНТУ  по ПЗС	ВТИ
	1,33	1,33	1,34
	121	121	156,05
	1,37	1,86	0,011
	6,84	6,2	5

 

 

6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ САР ПРИ ОСНОВНЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ

 

 

Рис. 6.1 - Отработка скачка задания X_зд(t)

 

Рис. 6.2 - Отработка внутреннего возмущения f₁(t)

 Рис. 6.3 - Отработка внешнего возмущения f₂(t)

Рис. 6.4 - Регулирующее воздействие x_р(t) замкнутой САР

 

 

7. СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦЫ ПРЯМЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

 

Таблица 7.1

 

 

БНТУ
	250	485	8	1
	75	300	−	1
	0	280	−	1
	−	−	−	−
	БНТУ с учетом ПЗС
	250	485	8	1
	75	300	−	1
	0	280	−	1
	−	−	−	−
ВТИ
	1040	1040	−	1
	80	1180	−	0,947
	0	370	−	1
	−	−	−	−
Оптим. регулятор
	120	330	18	0,944
	85	660	−	1
	0	160	−	0,967
	−	−	−	−

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОД

 

Для выявления наилучшего качества регулирования в данном курсовом проекте рассчитывались САР  с Д по различным методам: БНТУ, БНТУ с использованием ПЗС, ВТИ.

     Проведенные  в работе исследования позволяют  не только подобрать оптимальные  настройки для регуляторов конкретной  САР, но и провести анализ  о качестве и точности методов  расчёта настроек дифференциатора  и основного регулятора в частности,  сравнивая работу типовой САР  с Д, рассчитанной по БНТУ и САР с Д, рассчитанной по методам ВТИ.

     Из анализа  графиков и результатов расчета  видно, что при отработке основных  регулирующих воздействий динамики  переходных процессов типовой  САР с Д и САР с Д, рассчитанной с использованием правила «Золотого сечения», последняя не дает улучшений.

     При сравнении  методов БНТУ и ВТИ видно,  что при отработке скачка задания в методе БНТУ появляется перерегулирования (8%, что удовлетворяет выбранным критериям качества), а в ВТИ перерегулирование отсутствует, но увеличивается время регулирования (1040с). Так же время регулирования увеличивается и при отработке внешнего и внутреннего возмущений.

     Также метод  БНТУ лучше отрабатывает крайнее внешнее возмущение, которое является наиболее опасным: время регулирования 280с (для ВТИ 370с).

     Следовательно,  можно сделать вывод, что метод  БНТУ является наиболее оптимальным  методам расчета, так как показывает  лучшие показатели качества и  полностью удовлетворяет выбранным  критериям оптимальности.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Кулаков Г. Т. «Инженерные экспресс-методы расчета промышленных систем регулирования» Мн.: Выш. шк., 1984. – 192с.

2)  Конспект лекций  по дисциплине «Теория автоматического управления» за 2012 год

3)  Кузмицкий, Кулаков Г.Т. «Теория автоматического управления» Мн.: БГТУ, 2010