Динамический расчет системы

Синтез структуры системы управления обусловлен располагаемым приборным оборудованием и поставленными задачами.

Для построения контура стабилизации необходимо выбрать закон управления, который обеспечивал бы не только устойчивость контура управления, но и приемлемое качество переходных процессов и точность в установившемся режиме. Синтез структуры системы управления обусловлен располагаемым приборным оборудованием и поставленными задачами.

Используем пропорционально-интегрально-дифференциальный закон управления (ПИД - регулятор).

Для подбора коэффициентов регулятора в исходную систему строим ЛАЧХ и с его помощью подбираем коэффициенты.

Синтез корректирующего устройства с помощью ЛАЧХ

Построение располагаемой ЛАЧХ. Под располагаемой ЛАЧХ понимается характеристика исходной системы управления, построенной исходя из требуемых режимов стабилизации. Обычно под исходной системой понимается система, состоящая из управляемого объекта и управляющего устройства и не снабженная необходимыми корректирующими средствами:

(2.7)

Строим располагаемую ЛАЧХ. Для этого производим статический расчет САУ по задающему и возмущающему воздейставию.

Статический расчет САУ по задающему воздействию:

(2.8)

(2.9)

(2.10)

По возмущающему воздействию

(2.11)

(2.12)

(2.13)

Из предложенных выбираем тот, который больше.

(2.14)

(2.15)

(2.16)

(2.17)

(2.18)

Построение желаемой ЛАЧХ делается на основе тех требований, которые предъявляются к проектируемой системе управления, такие как перерегулирование, время переходного процесса, коэффициенты ошибок.

Определяем частоту фазы желаемой ЛАЧХ.

. (2.19)

Находим ЛАЧХ последовательного корректирующего устройства путем вычитания ЛАЧХ располагаемой системы и ЛАЧХ желаемой системы.

(2.20)

(2.21)

(2.22)

МП реализует передаточные функции регулятора и корректирующего звена. Из условия подавления помех определим .

Передаточная функция регулятора ПИД - типа имеет вид:

; (2.23)

; (2.24)

(2.25)

; (2.26)

Т.к при построении ЛАЧХ мы учитывали интегрирующее звено, поэтому при расчете мы эту составляющую не учитываем.

На рис. 2.8 изображено построение ЛАЧХ.

Выбор периода квантования Т является важным этапом проектирования ЦСАУ. Уменьшение Т облегчает условия устойчивости, приводит к повышению точности регулирования, загрузки ЦВУ и неэкономному расходу машинного времени.

Увеличение Т ухудшает качество регулирования ЦСАУ. Поэтому возникает проблема компромиссного решения, удовлетворяющего противоречивым требованиям.

Практика проектирования ЦСАУ позволяет сделать практический вывод: для обеспечения устойчивости ЦСАУ необходимо, чтобы частота 2/Т была, по крайней мере, на 0,5 декады правее частоты среза желаемой ЛАЧХ непрерывной части:

0,08с. (2.28)

Таким образом, данный метод определения Т исходит из обеспечения устойчивости ЦСАУ.

Передаточная функция цифрового регулятора имеет вид:

(2.29)

Прочитайте еще и эти статьи:

Генераторы пилообразного напряжения
Генераторы пилообразного напряжения и тока находят широкое применение в автоматике, телевидении, технике связи и других областях прикладной электроники. Генераторами называют устройства, которые вырабатывают электрические сигналы посредством ...

Создание низкоразмерной среды в арсениде галлия для устройств микро- и наноэлектроники
В настоящее время основным материалом функциональной электроники является ареснид галлия, как самый универсальный по своим электрофизическим свойствам из всех полупроводниковых материалов типа. Физико-химические свойства пористых полупро ...