Синтез системы автоматического регулирования массы

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



м:

 

,

 

или для нашего примера

 

 

t020406080100120140160180200220240260280w(t)00,01570,01180,00890,0660,00500,0040,00280,00210,00160,00120,00090,00060,00050,0003

Выражения для частотных характеристик объекта по каналу возмущения могут быть получены из выражения частотной передаточной функции:

АЧХ: ,

ФЧХ: .

 

Частотную характеристику построена в диапазоне частот от 0 до 15wпр.

АФЧХ можно построить по выражению частотных характеристик, если его записать в виде:

 

,

где =

=

 

Результаты расчета и график изменения АФЧХ приведены ниже.

wu(w)v(w)wu(w)v(w)01,100,126-0,08305-0,091970,0140,3872930,6835390,14-0,04789-0,100870,028-0,044050,4979730,154-0,01559-0,10040,042-0,173580,3087730,1680,012413-0,092370,056-0,207860,1752840,1820,035105-0,078590,07-0,20490,0799730,084-0,18410,0109210,098-0,15396-0,03840,112-0,11921-0,07184

 

5. Расчет периода дискретности в соответствии с требованиями к точности измерения

 

Пусть изменения массы, наблюдаемые в процессе эксплуатации объекта, описываются корреляционной функцией вида:

 

,

где , .

 

Ошибка ступенчатой экстраполяции этого сигнала при разном периоде опроса может быть рассчитана по формуле:

 

 

где - дисперсия ошибки экстраполяции;(0) - значение корреляционной функции при значении периода дискретности τ =0;

R(τ) - значение корреляционной функции при разных значениях периода опроса τ;

τ - значения периода опроса сигнала датчиком.

Считаем, что допустимая ошибка экстраполяции сигнала датчика должна быть не более ошибки измерения массы 1 м2. Если, например, согласно заданию σдоп≤0,5 г/м2, то период опроса может быть взят равным 20сек. А так как технические средства в данном случае не накладывают никаких дополнительных ограничений, то период управления принимаем равным периоду опроса, т.е. τ =20с.

 

Rti значения КTi переод опросаsigma^2 дисперсия ошибки (г/m^2)^2sigma среднеквадратичная ошибка г/m^20,250 0,137202909200,2255941820,4749675590,185204555100,129590890,3599873470,2046826886,6666666670,0906346230,3010558480,21517699450,0696460120,263905308

6. Составление и описание алгоритмической структуры системы управления, получение моделей замкнутой системы по каналам управления

 

Алгоритмическая структура - это структура, элементами которой являются алгоритмы преобразования информации, а связи между элементами отражают порядок реализации алгоритмов в системе. Алгоритм преобразования информации звеньями можно описывать их передаточными функциями. Объект управления можно характеризовать обычными передаточными функциями, которые в соответствии с заданием, обозначаются через

Программы первичной обработки совместно с устройствами ввода информации обеспечивают периодический опрос выходного сигнала измерительной системы и преобразование его в значение технологического параметра. Если пренебречь запаздыванием в работе измерительного устройства, то это преобразование алгоритмически эквивалентно импульсному элементу.

Дискретной передаточной функцией можно описывать и алгоритм расчета управляющего воздействия, реализуемый с помощью программы управления процессом .

Достаточно часто встречающийся случай, когда преобразование расчетной величины управляющего воздействия в командный сигнал, поступающий на исполнительный механизм, и работа самого исполнительного механизма, осуществляющего перемещение регулирующего органа, эквивалентно преобразованию, выполняемому фиксатором нулевого порядка:

 

,

 

По приведенной алгоритмической структуре получаем выражение для передаточной функции замкнутой системы по каналу управления.

В общем виде выражение можно записать как:

 

 

7. Построение области устойчивости замкнутой системы

 

Для построения границ области устойчивости для дискретных систем, порядок характеристического полинома которых выше третьего, рационально использовать критерий Михайлова. Для того, чтобы дискретная система была устойчива, необходимо и достаточно, чтобы при возрастании относительной частоты от 0 до π годограф характеристического уравнения системы, начинаясь с положительной части действительной оси, последовательно обходил 2n квадрантов против часовой стрелки, нигде не обращаясь в нуль, где n- порядок характеристического уравнения системы.

Если характеристический полином замкнутой системы имеет вид:

 

 

то апериодическая граница устойчивости системы получается из уравнения при z=1, что соответствует .

Условие нахождения системы на колебательной границе устойчивости заключается в прохождении кривой Михайлова через начало координат. Тогда уравнение колебательной границы устойчивости получаем из (13) заменой переменной z с помощью формулы Эйлера и приравниванием к нулю вещественной и мнимой частей выражения. Для относительной частоты выражение принимает вид: , а для старших степеней переменной z - .

Например, характеристический полином, найденный из выражения для передаточной функции замкнутой системы, имеет вид:

 

.

 

Тогда выражения для границ области устойчивости примут вид:

для апериодической границы

или

 

;

 

для колебательной границы

 

 

Отсюда

 

 

относительная частотак1к20,01-0,008330,0083320,157-0,00750,0080130,304-0,005290,0071390,451-0,001980,0057290,5980,0020290,0038140,7450,0062240,0014350,8920,010038-0,001361,0390,0129-0,00451,1860,014289-0,007931,3330,013786-0,011571,480,011116-0,015351,6270,006179-0,019171,774-0,00094-0,022961,921-0,00995-0,026642,068-0,02041-0,030132,215-0,03172-0,033352,362-0,0432-0,036232,509-0,05411-0,038712,656-0,06373-0,040742,803-0,07141-0,042272,95-0,07663-0,043273,097-0,07903-0,043723,14-0,07917-0,04375

s