Дослідження властивостей технологічного агрегата як многомірної системи (стр. 5 из 5)

5.9 Конструювання регулятора для нелінійної системи

Сконструювати нелінійний регулятор, використовуючи початкову не спрощену модель бака.

Розрахункове співвідношення для регулятора -

, де

При s=4, W=1 запишемо

Підставивши

запишемо

5.10 Конструювання програмного регулятора

Використовуючи лінеаризовану модель в дискретному часі, запишемо програму переходу системи із стану

в стан

При

;

Отримаємо

6. Аналіз властивостей зконструйованої системи з оптимальним П-регулятором

6.1 Побудова процесу в системі з П-регулятором

Стале значення виходу при дії збурення f у системі без компенсаторів при z=0

З оптимальною компенсацією

Рисунок 15. Графіки перехідних процесів та кривих розгону по першому та другому виходах з оптимальним П-регулятором з компенсатором і без.

6.2 Обчислення критерію оптимальності в системі

Величина критерію оптимальності обчислюється за залежністю

. Для обчислення величини критерію з довільним регулятором слід використовувати формулу

, де

розв'язавши рівняння Ляпунова отримаємо

При 10% та 5%

Розв'яжемо

для всіх матриць при нових значеннях

При 10% та 5%

6.3 Обчислити чуйність системи

6.4 Проаналізувати робастність системи

6.5 Розв'язати зворотну задачу конструювання

Знайти за яким критерієм є оптимальний регулятор з компенсаторів взаємозв'язків.

де W - довільна матриця яка задовольняє умові S>0

розв'язавши отримаємо

Висновок

Таким чином, в ході виконання курсової роботи на прикладі моделі змішувального бака була розгляне на технологічна послідовність конструювання систем: побудова та перетворення моделей системи, аналіз властивостей початкової системи, конструювання регуляторів, аналіз властивостей і порівняння сконструйованих систем. Також при виконанні були отримані ряд кривих розгону та перехідних процесів для моделі бака, були побудовані структурні схеми моделі в початковій формі, Ассео, зовнішньо зв’язаній формі. Отримали навики конструювання систем з використанням регулятора з компенсатором взаємозв”язків, аперіодичного, децентралізованого, надійного, блочно-ієерархічного регуляторів, програмного регулятора, регулятора для нелінійної моделі, регулятора для білінійної моделі.

Література

1. Методические указания к практическим занятиям по курсу "Основы системного анализа и теория систем", А.А. Стопакевич

2. "Сложные системы: анализ, синтез, управление", А.А. Стопакевич

Додаток

Розв'язання рівняння Рікарті

визначення матриці Р.

Сформуємо матрицю

Для обчислення власних значень розкриємо визначник

Розв'язання рівняння Ляпунова

Обчислення матричної експоненти

Фробеніусові матриці

Вандермордова матриця