3. Порядок выполнения работы
3.1. Получить индивидуальное задание от преподавателя , согласно варианту (см. табл. 1).
3.2. Подготовится к работе. В процессе подготовки студент должен изучить необходимый теоретический материал ( см. п. 4 пособия, список литературы, конспект лекций). Необходимо знать определение устойчивости линейной системы, необходимые и достаточные условия устойчивости, освоить методику построения области устойчивости (границы устойчивости), а также знать основные прямые показатели качества.
3.3. Для системы, приведенной на рис. 1, определить критические значения коэффициентов К1 (коэффициент усиления пропорциональной части регулятора) и К0 (коэффициент усиления интегральной части регулятора) по критерию Гурвица для следующих случаев:
а) Wр(s) = K1 (K0 = 0, П-регулятор).
б) Wр(s)
=
(К1
= 0, И-регулятор),
определить диапазон изменения К1 и К0 из условий устойчивости.
3.4. Построить границу области устойчивости в плоскости параметров К1 и К0 ПИ-регулятора. Методика построения области устойчивости описана в п. 4. методических указаний.
3.5. С помощью пакета моделирования VisSim получить (смоделировать) переходные процессы объекта управления по управляющему и возмущающему воздействиям. Распечатать переходные процессы. Установить обладает ли объект самовыравниванием. Схема модели объекта в VisSim приведена на рис. 5 (стр.15 пособия).
3.6. Исследовать устойчивость переходных процессов в замкнутой системе с помощью пакета моделирования VisSim для четырех пар значений К1 и К0, указанных преподавателем. Распечатать графики переходных процессов.
3.7. Исследовать качество процессов регулирования при различных значениях К0 и К1 из области устойчивости методом сканирования. Для этого в области устойчивости выбрать 10 точек при значениях настроек
К1 = 0, К1 = 0,2.К1max , К1 = 0,5.К1max , К1 = 0,8.К1max ;
К0 = 0, К0 = 0,5.К0max , К0 = К0max
(см. рис. 4).
Значения настроек для каждой точки записать в табл. 2.
Таблица 2
-
№ точки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
К0
К1
, %
tp
еуст
Количество точек используемых в экспериментах указывается преподавателем.
3.7. Для каждой пары значений (К0, К1) с помощью пакета VisSim получить и распечатать переходные кривые.
3.8. По переходным кривым определить: перерегулирование , время регулирования tp, степень затухания , установившееся значение статической ошибки еуст. Результаты представить в виде табл. 2.
3.9. Определить оптимальный переходный процесс, соответствующий минимуму:
а) времени регулирования tp,
б) перерегулирования .
Оценить влияние коэффициентов К0 и К1 на качество регулирования.