Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
мой курсач.docx
Скачиваний:
13
Добавлен:
02.09.2019
Размер:
329.1 Кб
Скачать

Перечень ссылок

  1. Теория автоматического управления. Под ред. А.В.Нетушила, М., ВШ, 1976, стр. 92, 261-266.

  2. Симою М. П. Определение коэффициентов передаточных функций по временным характеристикам линеаризованных систем, "Автоматика и телемеханика", т.XVIII, 1957, № 6.

  3. Балакирев В. С., Дудников Е. Г., Цирлин А. М. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления, Энергия, 1967.

  4. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем/ В.Я. Ротач.– М.: Энергия, 1973, стр. 273-277

П риложение а

(обязательное)

Листинг программы

close all, clear all, clc;

%Экспериментальные данные

global T1 T2

T_k=[21.5 22.0 24.6 27.0 29.4 31.9 34.0 36.1 37.9 39.7 41.3 42.9 44.3 45.5];

T_s=[22.3 22.6 24.0 25.9 27.8 29.6 31.3 32.8 34.4 35.9 37.2 38.4 39.7 40.6];

time_end=size(T_k,2)*30-30; time=[0:30:time_end];

I_warming=[0 15:5:100];

T_k_static=[26.5 25.7 26.3 27.3 28.5 29.9 31.5 33.1 35.2 37.3 39.4 41.9 44.4 47.0 49.7 52.5 55.1 58.2 60.9];

%Нормирование исходных данных

T_k_min=min(T_k);

T_k_max=max(T_k);

T_s_min=min(T_s);

T_s_max=max(T_s);

for i=1:size(T_k,2)

T_k_norm(i)=(T_k(i)-T_k_min)/(T_k_max-T_k_min);

end

for i=1:size(T_s,2)

T_s_norm(i)=(T_s(i)-T_s_min)/(T_s_max-T_s_min);

end

T_norm=(T_s_norm+T_k_norm)/2;

%Аппроксимация объекта управления математической моделью 1-го порядка

K=max(T_norm);

Eps=K-T_norm;

T=trapz(time,Eps)/(K)

tau=30;

syms s t;

f=ilaplace(1/s*(sym(K)*exp(-s*sym(tau)))/(sym(T)*s+1),s,t);

T

%Аппроксимация объекта управления математической моделью 2-го порядка

Ta=30;

Tb=313;

a=Ta/Tb;

if (a<3/exp(1)-1)

d=0.5; dn=1;

while (abs(d-dn)>1e-7)

dn=d;

c=log(d)/(d-1);

d=d+a-exp(-c)*(c+1/d+1)+1;

end

T1=Tb*exp(log(d)/(1-d))

T2=T1/d

else

disp(['Ta/Tb > 3/e-1 = ' num2str(3/exp(1)-1)])

disp('Решений нет.')

end

%Аппроксимация объекта управления математической моделью 3-го порядка

K=1; dt=30; h=T_norm';

x=1-h/K; M=[]; A=1;

M=[M trapz(x)*dt]; A=[M*A' A];

sysm=tf(K,A);

t=0:dt:dt*(length(h)-1);

[hm,]=step(sysm,t);

errt=norm(h-hm);

err=1e10; i=0; t1=1;

while (errt < err)

err=errt;

i=i+1;

t1=t1.*(-t)/i;

M=[M trapz(x.*t1')*dt];

A=[M*A' A];

sysm=tf(K,A);

[hm,]=step(sysm,t);

errt=norm(h-hm);

end

A=A(2:length(A));

%Анализ полученных математических моделей объекта

[T_order1,]=fplot(inline(f),[time(1) time(end)]);

i=1;

tmp(i)=T_order1(i);

while(T_norm(i)~=1);

i=i+1;

tmp(i)=T_order1(i);

end

RMSE_1=sqrt(sum((T_norm-tmp).^2)/(size(T_norm,2)))

s = tf('s');

w = 1/(T1*s+1)/(T2*s+1)

[T_order2,]=step(w,time);

RMSE_2=sqrt(sum((T_norm-T_order2').^2)/(size(T_norm,2)))

sysm=tf(1,A)

[T_order3,]=step(sysm,time);

RMSE_3=sqrt(sum((T_norm-T_order3').^2)/(size(T_norm,2)))

plot(time, T_k, time, T_s);

hold on;

grid on;

xlabel('Время, c');

ylabel('Градусы, ^oС');

legend('T_K, ^oС','T_S, ^oС');

title('Исходные переходные процессы');

figure;

plot(time, T_norm);

grid on;

title('Нормированный и усреднённый переходный процесс');

xlabel('Время, c');

ylabel('Градусы, ^oС');

figure;

[M,N]=fplot(inline(f),[time(1) time(end)],'-');

plot(M,N)

grid on; hold on;

title('Переходый процесс для математической модели объекта первого порядка');

xlabel('Время, c');

ylabel('Амплитуда, ^oС');

figure;

[Y,X]=step(w);

plot(X,Y)

grid on;

xlabel('Время, c');

ylabel('Амплитуда, ^oС');

title('Переходый процесс для математической модели объекта второго порядка');

figure;

[P,R]=step(sysm);

plot(R,P)

grid on;

axis([0 750 0 1])

title('Переходый процесс для математической модели объекта третьего порядка');

xlabel('Время, c');

ylabel('Амплитуда, С^o');

figure;

plot(I_warming,T_k_static);

grid on;

xlabel('P, Вт');

ylabel('T_k, ^oС');

title('Статическая характеристика');

figure;

[P,R]=step(sysm);

plot(time, T_norm, M, N, X,Y, R,P)

grid on; hold on;

axis([0 max(time) 0 1])

legend('Экспериментальные данные','Модель первого порядка','Модель второго порядка (ме-тод Ротача)','Модель третьего порядка (метод площадей)','Location','NorthWest');

xlabel('Время, c');

ylabel('Градусы, С^o');

title('Сравнение полученных переходных процессов');

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Таблица Б.1 – Исходные экспериментальные данные объекта управления

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

21.5

22.0

24.6

27.0

29.4

31.9

34.0

36.1

37.9

39.7

22.3

22.6

24.0

25.9

27.8

29.6

31.3

32.8

34.4

35.9

11

12

13

14

300

330

360

390

41.3

42.9

44.3

45.5

37.2

38.4

39.7

40.6

Таблица Б.2 – Статическая характеристика объекта управления (задана по варианту)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

25.5

25.7

26.3

27.3

28.5

29.9

31.5

33.1

35.2

37.3

39.4

41.9

44.4

47

49.7

16

17

18

19

85

90

95

100

52.5

55.1

58.2

60.9

Таблица Б.3 – Экспериментальные данные при определенных параметрах ПИД-регулятора

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

390

420

40

39.3

40.6

42.7

43.2

42.8

42.1

41.1

40.2

39.

39.

41.

42.

42.

41.

16

17

18

19

20

21

22

23

возмущение

24

25

26

27

28

29

460

490

510

540

570

600

630

660

0

30

60

90

120

150

40.2

39.3

42.4

43.1

42.8

42.0

41.2

40.2

40

45.9

45.0

44.

43.1

42.

30

31

32

33

34

35

36

0

30

60

90

120

150

180

41.2

40.3

39.3

39.2

40.8

42.6

43