Анализ устойчивости по ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы.

На границе устойчивости:

Рис.9

Устойчивая система:

Рис.10

Анализ показателей качества САР скорости и следящей системы.

Анализ показателей качества САР скорости.

По условиям работы САР скорости её переходная характеристика должна иметь установившееся значение:

h_уст=n=1000 (об/мин).

Подбирая коэффициент К_ПУ2, получаем

 

Рис.11

 

На Рис.11 представлена переходная характеристика настроенной САР.

К_ПУ2=0, 88, hуст =n=1000 (об/мин), t_р=0, 224(с), =11, 6%.

 

Анализ показателей качества следящей системы.

Подбирая К_ПУ1, мы должны получить переходную характеристику с

=( )%.

ПХ Скорректированной СС системы:

К_ПУ1=0, 613, s=0, 0397%, t_р=0, 271(с).

 

Рис.12

 

Анализ точности.

Скоростная ошибка СС.

Дополнительно на входе устанавливается интегратор

На Рис.13 представлен график скоростной ошибки e_уст2=0, 159

Рис.13

 

 

Позиционная ошибка САР скорости.

На Рис.14 представлен график позиционной ошибки.

e_уст1=216

Рис.14

 

Коррекция электромеханической следящей системы.

5.1Переходная характеристика двигателя

На Рис.15 представлена схема модуля

Рис.15

.

Коррекция САР скорости.

Так как при изменении Кпу2 было достигнуто = n = 1000, по условию работы необходимо получить заданное перерегулирование, это может быть сделано последовательным корректирующим устройством.

Передаточная функция полученного корректирующего устройства, представленная в tf- форме:

W (s)= .

 

Передаточная функция полученного корректирующего устройства, представленная в zpk- форме:

H(s)= .

Воспользуемся оператором:

> > rltool

На рисунке 16 представлена упрощенная схема корневого годографа.

 

Рис.16

Элементы корневого годографа:

F- входной сигнал 220;

C- компенсатор, коэффициент передачи равен 1;

Н- тахогенератор, коэффициент передачи Ктг = 0, 0041;

G- разомкнутая САР скорости;

Задаем команды в рабочей области

> > [a, b, c, d]=linmod(‘SARV22’)

> > h1=ss(a, b, c, d)

> > g=tf(h1)

> > h=tf(k_tg)

> > c=tf(1)

> > f=tf(220)

> > rltool

 

W_ку(s)=

ПХ САР скорости с корректирующим устройством представлена на Рси.17

 

s=4%; t_p=0, 153(c); h_уст=1000(об/мин); t_c=0, 0975(c); t_н=0, 1(c).

Рси.17

 

 

 

Рис.18 ИПХ с указанием W_мак=9740, t_cп=0, 283(с).

После корректировки получили:

W_ку(s) = .

 

Рассчитаем параметры элементов КУ:

Т1= ;

Т2= ;

R1=R2=10(кОм);

С1= Т1/ R1=

С2= Т2/ R2=

 

Рис.19-схема реализации КУ.

 

Анализ чувствительности и точности САР скорости.

Анализ чувствительности САР скорости к выбору КУ.

Анализ чувствительности проводят методом сравнения 3-х схем:

 

1. Исходной

2. Измененный параметр +

3. Измененный параметр - .

Рис.20

 

 

Полученные переходные процессы приведены на Рис.21

 

Рис.21

Параметры переходных характеристик представлены в таблице 5.

Параметры ПХ	Т1	Т1+DТ1	Т1- DТ1
Перерегулирование s%	4%	4, 98%	3, 31%
Время регулирования tр, с	0.201	0.216	0.208
hуст, (об/мин)

Таблица 5.

Коррекция электромеханической следящей системы в пространстве состояний.

Структурная схема и матрично-векторное описание с доступом к переменным состояниям.

Рис.22 структурная схема электромеханической СС с доступом к переменным состояниям.

При задании команд:

> > [a, b, c, d]=linmod('v22P7')

> > h=ss(a, b, c, d)

> > step(h)

Выводится переходная характеристика аналогичная пункту 4.2.2. Рис.23

Рис.23

Задаем в рабочей области уравнение системы в матрично-векторном виде:

> > a=[0 0.01 0 0; 0 0 1 0; 0 -1/(0.03584*0.0372) -1/0.0372 0.528/(0.03584*0.0372); -0.613*220*0.9*10/0.03 -0.0041*0.9*10/0.03 0 -1/0.03]

> > b=[0; 0; 0; 0.613*220*0.9*10/0.03]

> > c=[1 0 0 0]

> > d=0

> > h=ss(a, b, c, d)

> > step(h)

Выводится переходная характеристика аналогичная Рис.23.

Определим корни исходной системы:

> > h2=tf(h)

> > pole(h2)

ans =

-10.8380 +18.7596i

-10.8380 -18.7596i

-24.7437

-13.7954

Для уменьшения времени регулирования увеличим корни в 3 раза:

> > p=[-24.7437*3 -13.7954*3 -10.8380*3+18.7596i*3 -10.8380*3-18.7596i*3]

> > K=acker(a, b, p)

K =

80.0001 0.0357 0.0006 0.0030

Используя zpk форму проверим переходной процесс полученной модели:

> > h3=zpk([], [-74.2311 -41.3862 -32.5140+56.2788i -32.5140-56.2788i], 1000)

> > step(h3)

Рси.24

Переходной процесс имеет время в 3 раза меньше чем в исходной системе.

Структурная схема и векторно-матричное описание системы с модальным регулятором.

Формируем матрицу корней модального регулятора:

> > K=acker(a, b, p)

На Рис.25 представлена схема с модальным регулятором.

 

Рис.25

Определим коэффициент формы для определения h_уст.

На Рис.26 представлена полученная ПХ.

Рис.26

Вводим усилитель, так как установившееся значение не соответствует входному сигналу.

Коэффициент усилителя определяется как:

1/0.0123

На Рис.27 представлена схема с усилителем

Рис.27

На Рис.28 представлена полученная ПХ.

Рис.28

Получим переходной процесс всех переменных состояний:

> > h4=augstate(h3)

На Рис.29 представлены характеристики x1, x2, x3, x4.

Рис.29

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ финансовой устойчивости организации
2. Возникновение НЛП как области психотерапии. Фильтры и позиции восприятия. Способы моделирования. Репрезентативные системы.
3. Воспитательная система школы. Авторитарные и гуманистические воспитательные системы Авторские воспитательные системы.
4. Дифференциальные уравнения электромеханической системы.
5. Заболевания мочеполовой системы.
6. Заработная плата, ее формы и системы.
7. Иммунодефициты - это состояния, обусловленные функциональной недостаточностью иммунной системы вследствие отсутствия либо снижения уровня одного или нескольких факторов иммунной системы.
8. Критерий устойчивости Гурвица
9. Морфо-функциональная характеристика дыхательной системы.
10. НЕДЕЛЯ 8. ВОССТАНАВЛИВАЕМ ЧУВСТВО УСТОЙЧИВОСТИ
11. Определение термоустойчивости масла