Синтез системы автоматического регулирования массы квадратного метра бумажного полотна (стр. 2 из 8)
Основные параметры объекта по каналу управления могут быть определены из этих графиков.
 |
Основные параметры объекта по каналу управления могут быть
Частотные характеристики объекта по каналу управления.
Частотные характеристики описывают установившиеся вынужденные колебания на выходе звена, вызванные гармоническим воздействием на входе.
Выражения частотных характеристик по каналу управления могут быть получены из выражения частотной передаточной функции:
,где А(w) - АЧХ объекта
j(w) - ФЧХ объекта
Зависимость отношения амплитуд выходных и входных колебаний от их частоты называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). Зависимость разности фазы выходных и входных колебаний от частоты называется фазо-частотной характеристикой (ФЧХ) системы.
Найдем модуль частотной передаточной функции (АЧХ):
(1*)Частота Wпр., определяющая полосу частот пропускания объекта, найдется из условия:
, подставляем в (1*) 
, отсюда 
| w, с-1 | 0 | 0,02 | 0,04 | 0,06 | 0,08 | 0,1 | 0,12 | 0,14 | 0,16 | 0,18 | 0,2 |
| АЧХ,  | 120,00 | 84,8528 | 53,6656 | 37,9473 | 29,1043 | 23,5339 | 19,7279 | 16,9706 | 14,8842 | 13,2518 | 11,9404 |
 , рад. | 0,0000 | 1,6146 | 3,6929 | 5,9510 | 8,2742 | 10,6266 | 12,9944 | 15,3711 | 17,7536 | 20,1399 | 22,5289 |
Из графика АЧХ видно: чем меньше частота входного сигнала, тем больше этот сигнал усиливается. При w = 0 коэффициент усиления равен максимальному значению 112. При больших частотах выходная величина по модулю стремится к нулю. Такие сигналы объект не пропустит.
С ростом частоты увеличивается также фазовый сдвиг выходных колебаний по отношению к входным. Фазо-частотная характеристика положительна, следовательно, выходные колебания по фазе опережают входные. При w = w0 j(w) = p.
 | ||
 | ||
Структурная схема системы регулирования
Структурная схема системы – графическое изображение АСР в виде совокупности динамических звеньев с указанием связей между ними.
Исходными данными для построения схемы служат передаточные функции звеньев.
По составленной схеме определяем передаточные функции системы:
1. Передаточная функция разомкнутой системы:
2.Передаточная функция замкнутой системы по каналу управления:
2. Передаточная функция замкнутой системы по возмущению в виде Df1
Построение области устойчивости системы.
1. Характеристический полином замкнутой системы получим из выражения:
Отсюда:
Д(р) =
2. Уравнение апериодической границы устойчивости соответствует при Р=0.
Получаем:
Þ К2 = 0Найдем колебательную границу устойчивости, для этого подставим:
Р=jw
Тогда:
Решив уравнение относительно К1 и К2 , найдем выражение для колебательной границы устойчивости в виде:
Рассчитываем три точки колебательной границы устойчивости при w=0; Dw; 2Dw.
| w [c-1] | 0 | 0,005 | 0,01 |
| К1, | 3,434 | 3,3191 | 2,8446 |
К2,  | 0 | 0,0132 | 0,0382 |
СТУДЕНТ Ситников С.А. ГРУППА 2102
РАСЧЕТ ОБЛАСТИ УСТОЙЧИВОСТИ (ЛИНИИ РАВНОГО ЗАПАСА УСТ.) НЕПРЕР.АСР
ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛЕЙ ИЗВЕСТНОЙ ЧАСТИ СИСТЕМЫ
МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА ПО КАНАЛУ УПРАВЛЕНИЯ :
коэффициент передачи объекта = 112.0000
постоянная времени объекта = 50.0000
запаздывание объекта = 120.0000
Коэф.передачи исполн.устройства = 1.0000
Коэф.передачи регулир.органа = 0.0104
Коэффициент передачи датчика = 0.2500
РАСЧЕТ ОБЛАСТИ УСТОЙЧИВОСТИ
АПЕРИОДИЧЕСКАЯ ГРАНИЦА УСТОЙЧИВОСТИ K2 = 0
ТАБЛИЦА КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ГРАНИЦЫ УСТОЙЧИВОСТИ
W K1 K2
0.000000 -3.434066 0.000000
0.001538 -3.327219 0.001369
0.003077 -3.011959 0.005329
0.004615 -2.503887 0.011447
0.006154 -1.828233 0.019034
0.007692 -1.018726 0.027196
0.009231 -0.116080 0.034896
0.010769 0.833836 0.041032
0.012308 1.782074 0.044517
0.013846 2.678837 0.044370
0.015385 3.475768 0.039792
0.016923 4.128202 0.030245
0.018462 4.597282 0.015513
0.020000 4.851844 -0.004253
РАСЧЕТ ЛИНИИ РАВНОГО ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ
СТЕПЕНЬ КОЛЕБАТЕЛЬНОСТИ = 0.22
W K1 K2
0.000000 -3.434066 0.000000
0.001538 -2.954172 0.001362
0.003077 -2.334213 0.005027
0.004615 -1.620191 0.010232
0.006154 -0.858793 0.016105
0.007692 -0.095154 0.021747
0.009231 0.629134 0.026307
0.010769 1.277682 0.029049
0.012308 1.820598 0.029409
0.013846 2.235384 0.027029
0.015385 2.507436 0.021783
0.016923 2.630145 0.013783
0.018462 2.604631 0.003363
0.020000 2.439161 -0.008941
Область устойчивости системы в плоскости варьируемых параметров.
 |
Определение направления штриховки колебательной границы устойчивости производится в соответствии со знаком определителя вида.
D(w)=
= 
=