Оценка качества спроектированной системы

 

Оценка качества системы осуществляется методом моделирования на персональном компьютере в лаборатории института. Для самостоятельного решения задачи возможно использование готовых программных продуктов (МВТУ, Simulink, MATRIX, VisSim и др.).

Необходимо провести исследование системы, в процессе которого необходимо:

1) ответить на вопрос «Обеспечивает ли спроектированная система заданное значение критерия качества (точность) и ограничениям (время переходного процесса, перерегулирование)?

2) Построить зависимости точности следящей системы, быстродействия (времени переходного процесса), перерегулирования от коэффициента передачи регулятора.

3) Определить допустимый диапазон изменения коэффициента усиления регулятора, в котором выполняются все заданные требования и ограничения.

При оценке точности на входе формируется эквивалентное гармоническое воздействие Х_вх(t) = А_э Sin(ω _эt), где А_э = ω ²_max /ε _max, ω _э = ε _max/ ω _max (см. конспект). При оценке параметров переходного процесса (времени переходного процесса и перерегулирования) на вход системы задаётся ступенчатое воздействие вида 1(t).

Эта работа может быть выполнена на кафедре АТПП на основе разработанного программного обеспечения для решения таких задач.

При самостоятельном исследовании можно воспользоваться программным комплексом ПК МВТУ. Дистрибутив учебной версии 3.7 с необходимыми компонентами и примерами (полный, бесплатный) можно скачать на сайте МВТУ им. Баумана http: //mvtu.power.bmstu.ru (размер 22 Мб).

После установки ПК на Вашем компьютере можно приступать к работе.

Схема моделирования представлена на рис. 1 Имя программы КурсПроект, которую можно скопировать в лаборатории кафедры, либо создать самостоятельно.

Рис. 1 Схема моделирования следящей системы в ПК МВТУ

Принципы построения таких схем и оформления результатов приведены в методических указаниях к проведению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование систем».

Исследование системы следует начать с установки параметров динамических звеньев.

Передаточная функция блока «Регулятор» , в числителе устанавливается меньшая постоянная, в знаменателе большая. В примере, который приведен в конспекте большая постоянная Т₁=1, 33, меньшая Т₂=0, 25 (см. рис. 2).

Рис. 2 установка параметров регулятора

 

Коэффициент передачи регулятора устанавливается в блоке «Крег».

Начальное значение К_рег устанавливается меньше расчетного значения, для того чтобы определить границу допустимых значений К_рег.

В блоке «Контур скорости» коэффициент усиления устанавливается равным К_ос^-1, в нашем примере 10, 53, постоянная времени Т=Т_{Σ 1}√ 2=2Т_{Σ 2}√ 2 в нашем примере Т=0, 009. Коэффициент демпфирования при настройке регулятора скорости на ОМ ξ =0, 707. В блоке «Редуктор» коэффициент усиления

К_ред=1/i=0.095 (i – передаточное число редуктора, которое рассчитано при выполнении первой части проекта при выборе двигателя).

 

Параметры эквивалентного гармонического воздействия определяются следующим образом:

Эти параметры следует установить в блоке «SIN», следующим образом, например в рассмотренном в конспекте случае:

Рис. 3 Установка параметров эквивалентного воздействия

Если при установке параметров в том или ином блоке возникают вопросы, нажмите кнопку «? Помощь».

В результате исследования необходимо определить допустимый диапазон изменения коэффициента передачи регулятора. При исследовании определяются: максимальная ошибка Q (в этом режиме ключ К1 разомкнут, К2 замкнут, К3 в верхнем положении); время переходного процесса tпп; перерегулирование σ (в этом режиме ключ К1 замкнут, К2 разомкнут, К3 в нижнем положении). Рекомендуемые настройки окна «Параметры счета»: Рунге-Кутта 45; «Время интегрир.» 1с; «Минимальный шаг интегрирования» 1е-10; «Максимальный шаг» 0, 001; «Шаг вывода результатов» 0, 001; «Относительная точность» 0, 01.

 

При исследовании необходимо заполнить форму 1.

Форма 1

Крег			...
tпп
σ
Q

В таблице: (1)

Где исходные данные для проектирования.

По результатам исследования необходимо в одной системе координат, где аргументом является Крег, а функциями:

Нормирование результатов по формулам (1) необходимо для удобства построения и интерпретации результатов. Пример оформления результатов приведен на рис. 2. Графики построены в среде Excel. По полученному рисунку просто определяется допустимый диапазон изменения К рег (показан вертикальными прерывистыми линиями). Именно в этом диапазоне выполняется не только требование к системе по точности, но и ограничения на время переходного процесса и перерегулирование.

 

Рис.2 результаты исследования

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

1. Техническое задание

123	Поделиться:

Популярное:

1. ERP II – ERP-системы второго поколения.
2. I. 49. Основные принципы разработки системы применения удобрений.
3. II. Травматические повреждения нервной системы
4. III. 39 Классификация и оценка предпринимательского риска
5. III/3. Экономическая оценка земли и направления ее практического использования.
6. V1: Методология оценки качества товаров
7. V1: Теоретические основы формирования качества товаров
8. V2: Тема 7.5 Плащ. Центры первой и второй сигнальных систем. Функциональные системы головного мозга.
9. VI. Оценка финансовых обязательств
10. X. Оценка инвестиций в ассоциированные (зависимые) компании
11. А. Энергия низкого качества преобразуется в энергию высокого качества
12. Абсолютное движение - движение тела относительно условно неподвижной системы отсчета.