Лабораторная работа №3. Исследование оптимальной и квазиоптимальной по быстродействию систем автоматического управления - файл n1.docx
Лабораторная работа №3. Исследование оптимальной и квазиоптимальной по быстродействию систем автоматического управленияСкачать все файлы (1077.5 kb.)
Доступные файлы (4):
| n1.docx | 268kb. | 26.05.2012 16:56 | скачать |
| n2.pdf | 833kb. | 26.05.2012 16:56 | скачать |
| n3.xmcd | |||
| n4.mrj |
n1.docx
Equation Chapter 1 Section 1Федеральное государственное автономноеобразовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Космических и Информационных Технологий
Кафедра «Системы автоматики, автоматизированное управление
и проектирование»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
по дисциплине «Оптимальные и адаптивные системы»
Исследование оптимальной и квазиоптимальной
по быстродействию систем автоматического управления
Преподаватель __________ И.Н. Пожаркова
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент, КИ 08-05 ______________ __________ О.В. Дрозд
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
Красноярск 2012
Задание на лабораторную работу:
По заданной передаточной функции объекта управления
:
Смо де ли ро вать квазиоп ти маль ную по бы ст ро дей ст вию САР, вве дя не об хо ди мые па ра мет ры ли нии пе ре ключения в ма те ма тичес кое опи са ние сис те мы.
2. Включить в схему в качестве управляющего устройства ПИД-регулятор с передаточной функцией
. В МВТУ определить его параметры 
, 
, из условия минимума времени регулирования.| Номер варианта | Значения параметров передаточной функции ОУ | ||||
| | K | T | | a | Umax |
| | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Задание 1:
Смо де ли ро вать квазиоп ти маль ную по бы ст ро дей ст вию САР, вве дя не об хо ди мые па ра мет ры ли нии пе ре ключения в ма те ма тичес кое опи са ние сис те мы.
Моделирование квазиоптимальной по быстродействию системы автоматического регулирования проведем в системе компьютерной алгебры Mathcad 14. Сам ход моделирования и результаты представлены ниже.
Вывод:
Данное управление будет оптимальным по быстродействию для средних значений задающих воздействий, при этом в соответствии с теоремой об n интервалах оптимальное управление в данной системе второго порядка имеет два интервала постоянства и одно переключение. При этом при других значениях задающих воздействий система будет квазиоптимальной.
Задание 2:
Включить в схему в качестве управляющего устройства ПИД-регулятор с передаточной функцией
. В МВТУ определить его параметры , , из условия минимума времени регулирования.Исходная схема выглядит следующим образом (рис. 1):
 |
| Рисунок 1. Схема с ПИД - регулятором |
Параметры основных блоков следующие (рис. 2, 3, 4):
 |
| Рисунок 2. Параметры блока «Динамическое звено общего вида» |
   |
| Рисунок 3. Параметры блоков «Усилитель» |
 |
| Рисунок 4. Параметры блока «Ключ 4-А» |
Проведем моделирование объекта управления, приняв параметры ПИД-регулятора равными 1.
 |
| Рисунок 5. Выходная характеристика объекта управления |
Переходный процесс является затухающим, статическая ошибка регулирования равна 0, время регулирования равно 4 с. Система не является оптимальной по быстродействию, необходимо проведение оптимизации.
 |
| Рисунок 6. Результаты параметрической оптимизации |
  |
| Рисунок 7. Параметры параметрической оптимизации |
 |
| Рисунок 8. Выходная характеристика объекта управления (после оптимизации) |
Вывод:
Переходный процесс является затухающим, статическая ошибка регулирования равна 0, время регулирования удалось уменьшить до 0,48 с, перерегулирование близко к нулю. Система является оптимальной по быстродействию, дальнейшая оптимизация не требуется.