close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

10 (2)

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА
Кафедра ИСТ
Лабораторная работа №4
По курсу "Теоретические основы автоматического управления"
"Анализ работы импульсных и цифровых систем управления"
Вариант №10
Выполнил: Султангалиев Д.М., гр.641 Проверил: Графкин В.В.
Самара 2010
Задание:
Используя в качестве основы схему СУ, набранную во второй лабораторной работе, необходимо выполнить следующее:
1. Заменить непрерывную СУ дискретной.
2. Оценить влияние периода квантования Т на качество работы дискретной СУ, строя ступенчатую переходную характеристику системы.
3. Оценить влияние цифрового (дискретного регулятора) на качество управления непрерывной системой.
Параметры объекта управления и регулятора:
Решение:
Заменим непрерывную СУ дискретной. Для этого необходимо все непрерывные элементы СУ заменить дискретными. Так как кроме объекта управления, все другие элементы системы представляют собой элементы усиления, которые одинаковы как для непрерывной, так и для дискретной схемы, то для преобразования СУ полностью в дискретную СУ достаточно заменить непрерывный интегратор дискретным интегратором.
Рисунок 1 - Схема дискретной СУ
На рис.2 приводится принципиальная схема подсистемы "объект плюс регулятор". Рис.3 иллюстрирует сравнение заданной и полученной зависимостей.
Рисунок 2 - Схема подсистемы "Object+Regulator"
Рисунок 3 - Заданная и полученная переходная ступенчатая характеристика
Далее оценим влияние периода квантования Т на качество работы дискретной СУ, строя ступенчатую переходную характеристику системы. Для этого, изменяя период квантования, определяем при каком периоде СУ теряет свойство устойчивости, а при каком значении параметра Т возникают автоколебания.
Итак, при периоде квантования Т=2.75 единицы в СУ возникают автоколебания (рис.4), а при периоде Т=3.25 система теряет свойство устойчивости (рис.5).
Рисунок 4 - Автоколебания в дискретнойСУ
Рисунок 5 - Дискретная СУ теряет свойство устойчивости
Оценим влияние цифрового (дискретного) регулятора на качество управления непрерывной системой. Для этого, оставив объект управления непрерывным, заменим непрерывный регулятор дискретным. Для преобразования непрерывного регулятора в дискретный перед регулятором ставим идеальный квантователь, настроив его на воспроизведение коротких импульсов с расстоянием Т между ними. Ширину импульсов сделаем порядка 0,01% от периода Т. Короткие импульсы сгенерируем с помощью импульсного генератора (). Для воспроизведения заданной амплитуды входного дискретного сигнала для регулятора перемножим сигналы от импульсного генератора и входного непрерывного сигнала регулятора с помощью блока перемножения (). Для преобразования дискретного выходного сигнала регулятора в непрерывный сигнал воспользуемся экстраполятором нулевого порядка() с заданным периодом квантования Т.
Рисунок 6 -Схема непрерывной СУ с дискретным регулятором
Рисунок 7 - Схема подсистемы "Object+Regulator"
Затем, оценим влияние периода квантования Т цифрового регулятора на качество работы СУ, строя переходную ступенчатую характеристику системы. Для этого, изменяя период квантования, определим при каком периоде СУ теряет свойство устойчивости, а при каком значении параметра Т возникают длительные незатухающие колебания (автоколебания).
Получили, что в СУ возникают автоколебания при Т= 1.95 (рис.8), а при Т= 2.35 СУ теряет свойство устойчивости (рис.9).
Рисунок 8 - Автоколебания в непрерывной СУ с дискретным регулятором
Рисунок 9 - Непрерывная СУ с дискретным регулятором теряет свойство устойчивости
Вывод: Итак, в пакете моделирования динамических систем Simulink была смоделирована работа системы управления при единичном возмущении по начальным условиям вектора переменных состояния и переходные характеристики при ступенчатом сигнале.
Исследования показали, что период квантования сильно влияет на качество работы дискретной системы управления. Мы получили, что при периоде квантования Т=2.75 единицы в дискретной СУ с непрерывным регулятором возникают длительные незатухающие колебания (автоколебания), а при периоде Т=3.25 система теряет свойство устойчивости.
Также исследования подтвердили, что цифровой (дискретный) регулятор оказывает сильное влияние на качество управления непрерывной СУ. Мы получили, что при периоде квантования Т=1.95 единиц в непрерывной СУ с дискретным регулятором возникают автоколебания, а при Т=2.35 система теряет свойство устойчивости.
5
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
10
Размер файла
338 Кб
Теги
лабораторная работа, лаба, лабораторная
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа