Выбор закона регулирования

Умножим числитель и знаменатель на комплексно сопряжённое знаменателю число и выделим Re(w) и Im(w):Произведём подстановку:Для получения вещественной и мнимой характеРисуноктик регулятора воспользуемся следующими формулами:Для получения настроечных коэффициентов регулятора воспользуемся следующими формулами:После получения найденного решения (на основе вышеприведенных формул) внесем их в программу MsExcel при помощи которой произведм расчеты.Для этого примем:- степень затухания ;- степень коллебательности Для данных показателей степеней изобразим графически параметрическую плоскость настройки регулятора (рисок 4.4).Рисунок. 4.4. Плоскость параметров настройки регулятора при m=0,366Затем, примем за точку, изображенную на графике правее max, а именно: Данные величины будут соответствоватьследующим настроечным параметрам регулятора где:Рисунок. 4.5. Переходный процесс при Примем за степень затухания число равное=0,9877 а за степень колебательности m=0,7.Для этих показателей построим плоскость параметров настройки регулятора.Рисунок. 4.6. Плоскость параметров настройки регулятора при m=0,7Возьмём точку, которая на графике находится чуть правее максимума, аименно:. Данные величины будут соответствоватьследующим настроечным параметрам регулятора: Рисунок. 4.7. Переходный процесс при . Примем за степень затухания число равное=0,998133 а так же степень колебательности m=1.Для этих показателей построим плоскость параметров настройки регулятора.Рисунок. 4.8. Плоскость параметров настройки регулятора при m=1Возьмём точку, которая на графике находится чуть правее максимума, а именно;. Данные величины будут соответствовать следующим настроечным параметрам регулятора: kp=2,27; Ti=4,235.Рисунок. 4.9. Переходный процесс при . Примем за степень затухания число равное1 а за степень колебательности m=4.Для данных показателей поострим параметрическую настройки регулятора.Рисунок. 4.10. Плоскость параметров настройки регулятора при m=4.Возьмём заоснову точку, правее max, а именно:. Эти величины соответствуют следующим настроечным параметрам регулятора: kp=1,748; Ti=5,675.Рисунок. 4.11. Переходный процесс при . Интегральная оценка качества получившегося переходного процесса.Определим передаточную функцию системы:Определим выражение для сигнала на выходе системы:h(t)=1,5+2,318exp(-0,223t)*COS(0,085t+4,01)Определим интегральную оценку качества переходного процесса:I =∫ | h(t)-hуст | dt = | h(i∙∆t)- hуст | ∙∆t =42,33 ·0,1=4,233 Определим показатели качества получившегося переходного процесса.1) Время переходного процесса tp=5,95 мин;2) Процесс без перерегулирования;3) Число колебаний 0;4) Колебательность =h2/h1*100%=0%;5) Частота колебаний для данного процесса не определяется;6) Время достижения первого максимума tmax=12 мин;7) Время нарастания переходного процесса tн=7,5 мин;8) Степень затухания =(Аi-Ai+2)/Ai=1.5. Определение качества регулированияОпределим качество регулирования переходного процесса системы при настроечных параметрах регулятора, соответствующих различным точкам на плоскости параметров и вычислим интегральные оценки качества переходного процесса, соответствующего этим точкам. Возьмём плоскость параметров настройки регулятора при m=4.Рисунок. 5.1. Плоскость параметров настройки регулятора при m=4 Возьмём точку, которая на графике является максимумом, а именно С1=1,864; С0=0,386. Этим величинам соответствуют следующие настроечные параметры регулятора: kp=1,864; Ti=4,829.Определим передаточную функцию системы:Рисунок. 5.2. Переходный процесс системы при параметрах настройки регулятора, расположенных в точке максимума на плоскости параметровОпределим выражение для сигнала на выходе системы:h(t)= 1,5+1,974exp(-0,233t)*cos(0,129t+3,847)Определим интегральную оценку качества переходного процесса:I = ∫ | h(t)-hуст | dt = | h(i∙∆t)- hуст | ∙∆t =43,12 ·0,1=4,312 Возьмём точку, которая на графике находится левее максимума, а именно С1=1,531; С0=0,263. Этим величинам соответствуют следующие настроечные параметры регулятора: kp=1,531; Ti=5,821.Интегральная оценка качества получившегося переходного процесса.Определим передаточную функцию системы:Рисунок. 5.3. Переходный процесс системы при параметрах настройки регулятора, расположенных левее точки максимума на плоскости параметровОпределим выражение для сигнала на выходе системы:h(t)= =1,5+2,046exp(-0,203t)*cos(0,086t+3,887)Определим интегральную оценку качества переходного процесса:I ∫ | h(t)-hуст | dt = | h(i∙∆t)- hуст | ∙∆t =49,11 ·0,1=4,911Возьмём точку с параметрами настройки С1=1,598; С0=0,194. Этим величинам соответствуют следующие настроечные параметры регулятора: kp=1,598; Ti=5,821.Интегральная оценка качества получившегося переходного процесса.Определим передаточную функцию системы:Рисунок. 5.4. Переходный процесс системы при параметрах настройки регулятора С1=1,598;С0=0,194Определим выражение для сигнала на выходе системы:h(t)=1,5-1,476exp(-0,298t)-0,016exp(-0,12t)Определим интегральную оценку качества переходного процесса:I = ∫ | h(t)-hуст | dt = | h(i∙∆t)- hуст | ∙∆t =51,57 ·0,1=5,157 На основе полученной формулы построим кривые (разномасштабные) в которых Затем на основе принятых данных получим кривые, в которых точка будет находится правее max функции настроечных параметров. При анализе полученных данных, переходный процесс приобретает высокое качество.Рисунок. 5.5 Кривые С0=f(C1) и I=f(C1).Структурная схема автоматизацииРисунок 6.1. Структурная схема автоматизации регулирования уровня воды в деаэратореСтруктурная схема автоматизации, приведенная на рисунке 6.1, содержит следующие элементы структуры:Регулятор (Р) – изображенный в данной схеме технологический многоблочный контроллер TKM -52; Исполнительный и регулирующий механизм (IM+PO), включающие исполнительное устройство (электропривод типа МЭО-250/25+задвижка); Объект управления (OY) определяющий уровень воды в деаэраторе;Измерительное устройство (ИY) – в данной схеме датчик «МЕТРАН-43 Д.Д.).Список используемых источников1. Клюев А.С. Автоматические регулирования переходных процессов: Учебник для средних и высших специальных учебных заведений [Текст]– Изд.М.: Высшая школа., 2000. – 351 с.: проилюстрованна.2. ПиргачН.С., ПиргачВ.С. Учеб: Автоматические регулирования и регуляторы в различных видах промышленности: Уч.Тех.. [Текст]– 3-е изд.,– Изд. СМ.:20133. – 364 с.3. Мартынинко И.И., Лисенко В.Ф. Уч. Пособ. Проектирование различных систем автоматики. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: 2000. [Текст]– 4. Системы автоматического управления: Лаб.пр. под ред. Т.Н. Буштрук, А.Д. Буштрук, [Текст]– Братск: БРиИ, 2008.-90с.5. Параметрические синтезы локальных систем автоматического управления: [Текст] Мет.Указ.к курсовому и дипломному проектированию/ В.Н. Толубаев, Т.А. Григорьева.-: БрГТУ, 2000.-29С.