1. 1 Фундаментальные принципы управления (стр. 3 из 10)
Системы регулирования по возмущению в сравнении с системами, действующими по отклонению, отличаются обычно большими устойчивостью и быстродействием. К их недостаткам относятся трудность измерения нагрузки в большинстве систем, неполный учёт возмущений (компенсируются только те возмущения, которые измеряются). Так, при компаундировании электрической машина не компенсируются колебания напряжения сетей, питающих гонный двигатель и обмотки возбуждения, колебания сопротивлений обмоток от изменения температуры и др. Во многих случаях весьма эффективно применение комбинированного регулирования по возмущению и отклонению, широко используемое для регулирования напряжения мощных синхронных генераторов на крупных электростанциях (компаундирование с коррекцией). Комбинированные регуляторы объединяют достоинства двух принципов, но, естественно, конструкция их сложнее, а стоимость выше.
1.2 Постановка задачи.
В данной дипломной работе рассматривается САР сложной структуры включающая в себя два контура один контур по отклонении, второй контур по возмущению.
Исследовать работу сложной автоматической системы управления в целом и её отдельных контуров. Провести расчет оптимальных настроечных параметров регуляторов САР и провести реализацию полученных результатов на реальном объекте – Ремиконт-120. Комбинированная система управления 1 – основной канал (Wоб(S));
 |
Для снятия кривой разгона подаем на алгоблок возмущающее воздействие амплитудой 10% и снимаем с этого алгоблока кривую разгона. Заносим кривую в файл VIT1.После интерполяции по 5 точкам и нормирование получаем кривую разгона , представленную в таблице /см. табл. 2.1
2.2 Проведение эксперимента по внутреннему каналу
Для снятия кривой разгона по внутреннему каналу проводим такие же действия ,что и при снятии первой кривой. Полученную кривую разгона заносим в файл VIT2.После обработки кривой результаты заносим в таблицу /см. табл. 2.2/табл
2.3 Проведение эксперимента по каналу возмущения
Для снятия кривой разгона по каналу возмущения проводим такие же действия ,что и при снятии первой кривой. Полученную кривую разгона заносим в файл VIT2.После обработки кривой результаты заносим в таблицу /см. табл. 2.3/ табл 2.3 Нормированная кривая разгона
 |  |  |
2.4. Идентификация каналов и методом симою и проверка аппроксимацию.
2.4.1 Основной канал
В программе ASR по нормированной кривой разгона ( исключая запаздывание ) получим значения площадей :
F1=6.6627;
F2=14.5831;
F3=7.1130.
Передаточная функция объекта:W(s)об=1/14.583*s2+6.663*s+1 Проведем проверку аппроксимации , т.е. найдем статическую ошибку нормированной кривой разгона от кривой разгона , полученной по переходному процессу . Воспользуемся преобразованиями по Карлону-Хевисайда и теорему разложения. В результате получим : корни характеристического уравнения :14.583*S2+6.663*S+1=0
S1=-0.228+j0.128
S2=-0.228-j0.128
Вещественная часть корней отрицательна , следовательно можно сделать вывод об устойчивости объекта. Переходной процесс объекта имеет вид: y(t)=1+2.046*cos(4.202-0.128*t)*e-0.228*t
В это уравнение подставляем значение t ,получаем график переходного процесса по основному каналу (аппроксимированная кривая разгона).
2.4..2 Аппроксимированная кривая разгона
 |  |  |  |  |
Сравнение нормированной кривой разгона и полученного переходного процесса по основному каналу и будет являться проверкой аппроксимации объекта управления. Расчетная формула: (h(t)-y(t))*100/h(y) Максимальное отклонение составляет (0.0533-0.0394)*100/0.0533=26%
Полная передаточная функция ( включая звено чистого запаздывания) имеет вид: W(s)об=1*e-6*s/14.583*s2+6.663*s+1
2.4.3 Внутренний канал
В программе ASR по нормированной кривой разгона получим значения площадей
F1=8.508;
F2=19.5765;
F3=0.4436.
Т.о передаточная функция объекта:
Проведем проверку аппроксимации , т.е. найдем статическую ошибку нормированной кривой разгона от кривой разгона , полученной по переходному процессу . Воспользуемся преобразованиями по Карлону-Хевисайда и теорему разложения .
В результате получим :W(s)об1=1/19.576*s2+8.508*s+1 корни характеристического уравнения :19.576*S2+8.508*S+1=0
S1=-0.21731+j0.06213
S2=-0.21731-j0.06213
Вещественная часть корней отрицательна , следовательно можно сделать вывод об устойчивости объекта.
Переходной процесс объекта имеет вид :
y(t)=1+3.638*cos(4.434-0.062*t)*e-0.217*t
В это уравнение подставляем значение t ,получаем график переходного процесса по основному каналу (аппроксимированная кривая разгона) табл.
Аппроксимированная кривая разгона
| |  |  |  |  |  |
 |
При сравнении кривых разгона получаем максимальное отклонение: (0.0345-0.0321)*100/0.0345=7%
2.4..4 Канал по возмущению.
В программе ASR по нормированной кривой разгона получим значения площадей
F1=5.8678;
F2=8.1402
F3=-4.8742.
Составляем систему уравнений:
a1=5.868+b1
a2=8.14+b1*5.688
0=-4,874+b1*8.14
Откуда b1=0.599 , a1=6.467 , a2=11.655
Т.о передаточная функция объекта:W(s)ов=0.599*s/11.655*s2+6.467*s+1
Проведем проверку аппроксимации , т.е. найдем статическую ошибку нормированной кривой разгона от кривой разгона , полученной по переходному процессу . Воспользуемся преобразованиями по Карлону-Хевисайда и теорему разложения .
В результате получим : корни характеристического уравнения :11.655*S2+6.467*S+1=0
S1=-0.27743+j0.09397
S2=-0.27743-j0.09397
Вещественная часть корней отрицательна , следовательно можно сделать вывод об устойчивости объекта.
Переходной процесс объекта имеет вид :
y(t)=1+2.605*cos(4.318-0.094*t)*e-0.277*t
В это уравнение подставляем значение t ,получаем график переходного процесса по основному каналу (аппроксимированная кривая разгона)
табл. 4.4 - Аппроксимированная кривая разгона
| |  |  |  |  |
При сравнении кривых разгона получаем максимальное отклонение : (0.0966-0.0746)*100/0.0966=22.5%
3. РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ НАСТРОЕК РЕГУЛЯТОРА ОДНОКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ
Важным элементом синтеза АСР технологического процесса является расчет одноконтурной системы регулирования . При этом требуется выбрать структуру и найти числовые значения параметров регуляторов . АСР образуется при сочетании объект регулирования и регулятора , и представляет собой единую динамическую систему. Расчет настроек АСР методом Ротача. Передаточная функция объекта по основному каналу имеет вид: