5.2. Порядок выполнения работы

1

Рис. 5.4. Модель замкнутой исходной системы

. Соберите в соответствии с рис. 5.4 схему имитационного моделирования исходной системы.

2. Выберите параметры объекта также как в п.2 лабораторной работы 4. Промоделируйте систему и получите переходный процесс, определите показатели качества .

Получите логарифмические характеристики (система должна быть разомкнута), определите показатели устойчивости и .

3. Сравните полученные показатели качества и устойчивости с данными табл. 1 и занесите их в табл. 2 для исходной системы.

4) Для исследования системы с ПИД-регулятором соберите соответствующую имитационную модель, приведенную на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Схема имитационного моделирования системы с ПИД-регулятором

Математические блоки Abs (изображение ) и ( ) осуществляют операции вычисления модуля и квадрата, которые используются в интегральных оценках (5.13) и (5.14). Для отображения результатов используется блок Display.

5. Задайте числовые значения параметров , полученные в лабораторной работе 4 для ПИ-регулятора.

6. Изменяя значение , получите экспериментальную зависимость установившихся значений интегральных оценок JK и JM от . Определите минимизирующий JK и – соответственно JM.

7. Промоделируйте систему при и , получите графики переходных процессов и логарифмические характеристики. Определите показатели качества и устойчивости для каждого из коэффициентов .

8. По полученным показателям обоснуйте выбор параметра и соответствующие ему показатели занесите в табл. 2 для ПИД-регулятора.

9. Для исследования системы с компенсационным регулятором (КР) по данным табл. 2 определите минимальное время регулирования .

Выберите из диапазона постоянную времени , вычислите по формулам (5.34) параметры ПИД-регулятора и запишите их.

10. Полученные в п.9 значения задайте в схеме имитационного моделирования на рис. 5.5.

11. Промоделируйте систему и значения параметров качества и устойчивости занесите в табл. 2. Поместите в отчет графики h(t) и логарифмических характеристик.

12. Для исследования возможностей системы с минимально-фазовой коррекцией (МФК), соберите схему моделирования в соответствии с рис. 5.6.

Рис. 5.6. Схема моделирования системы с корректирующим устройством

13. Задайте параметр интегрирующего звена в соответствии с п. 5.

14. Промоделируйте систему, получите логарифмические характеристики и определите частоту среза .

15. Выберите постоянные времени T₁ и T₂ корректирующего устройства так, чтобы для соответствующих частот сопряжения и выполнялось неравенство

. (5.35)

16. Выбором параметров T₁ и T₂ получите систему с максимально возможным запасом по фазе. Получите логарифмические характеристики, запасы устойчивости и поместите в табл. 2.

17. Соберите схему имитационного моделирования переходных процессов по аналогии с рис. 5.5.

18. Промоделируйте систему, получите h(t), определите значения показателей качества , интегральных оценок JM, JK. Занесите их в табл. 2.

Таблица 2

Результаты моделирования системы с исследуемыми параметрами

Показатели качества и устойчивости	Исходная система	Скорректированная система
		ПИД	МФК	КР
Время регулирования , с
Перерегулирование , %
Колебательность, m
Интегральная оценка JM
Интегральная оценка JK
Запас устойчивости по фазе , град
Запас устойчивости по амплитуде , дБ

19. Проанализируйте результаты моделирования табл. 2 и сделайте вывод о качестве и устойчивости процессов управления в замкнутых системах с исследуемыми регуляторами.

20. Выберите наиболее предпочтительный вид регулятора и метода определения параметров.