Моделирование нелинейных САУ с релейными алгоритмами управления
Федеральное
государственное бюджетное
образовательное
учреждение высшего профессионального образования
"Самарский
государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева
(национальный исследовательский университет)"
Радиотехнический
факультет
Кафедра ЭСиУ
Отчет по
лабораторной работе
МОДЕЛИРОВАНИЕ
НЕЛИНЕЙНЫХ САУ С РЕЛЕЙНЫМИ АЛГОРИТМАМИ УПРАВЛЕНИЯ
Выполнил:
студент группы 525
Тихонов
Е.В.
Самара 2013
Цель работы: освоить и закрепить понятия и
отдельные вопросы теории автоматического регулирования нелинейных релейных
регуляторов, освоить методику моделирования процессов регулирования в
нелинейных САУ.
Исходные данные:
Рисунок 1 - Проточный электродный
водонагреватель 1 - пластина; 2 - токопроводящие стержни; 3 - проходные
резисторы
Передаточная функция водонагревателя по каналу
регулирующего воздействия
Рисунок 2 - Структурная схема моделирования
Θзад
- заданная температура; U
- напряжение на электродах; ΔΘ=Θзад-Θ
- сигнал рассогласования; W(p)
- передаточная функция водонагревателя; F(ΔΘ)
- релейная характеристика
амплитуда частота регулятор
нечувствительность
Таблица 1 - Значение параметров элемента САР и
задающего воздействия Θзад
|
Вариант
|
σmax,
oC
|
σ
min, oC
|
U, B
|
k, oC/B
|
T1T2, c2
|
(T1+ T2),c
|
Θзад,
oC
|
|
1
|
1,5
|
0,1
|
380
|
0,09
|
1100
|
120
|
25
|
Экспериментальная часть: Составляем структурную
схему в ПК «МВТУ»
Рисунок 3 - Структурная схема и параметры
интегрирования в ПК «МВТУ»
Вычисляем для первого варианта коэффициенты T
и b, где
T2=T1T2
и (T1+
T2)=2bT
Т=33,2с b=1,8
Подставляем заданные значения в структурную
схему и строим графики для разных значений σ.
График 1 - Θ(t)
при σ=0,1
Θ - заданная
температура
σ - зона
нечувствительности регулятора
График 2 - Θ(t)
при σ=0,5
Θ - заданная
температура
σ - зона
нечувствительности регулятора
График 3 - Θ(t)
при σ=1
Θ - заданная
температура
σ - зона
нечувствительности регулятора
График 4 - Θ(t)
при σ=1,5
Θ - заданная
температура
σ - зона
нечувствительности регулятора
Составим таблицу, где отобразим амплитуды и
частоты, найденные по графикам для каждого значения σ.
Таблица 1 - Полученные данные для первого
варианта
|
σ
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,7
|
|
Амп,
oC
|
0,2
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
1
|
1,1
|
|
f, Гц
|
0,033
|
0,025
|
0,022
|
0,02
|
0,019
|
0,018
|
0,017
|
|
0,8
|
0,9
|
1,0
|
1,1
|
1,2
|
1,3
|
1,4
|
1,5
|
|
1,2
|
1,3
|
1,4
|
1,5
|
1,6
|
1,7
|
1,8
|
1,8
|
|
0,016
|
0,015
|
0,014
|
0,013
|
0,0125
|
0,012
|
0,0115
|
0,011
|
График 5 - Зависимость амплитуды от σ
σ - зона
нечувствительности регулятора
По полученным данным строим графики
График 6 - Зависимость частоты от σ
σ - зона
нечувствительности регулятора
Вывод: Построены графики для разных σ
для первого варианта. Для графика найдены амплитуды и частоты переходных
процессов и построены графики зависимости амплитуд и частот от σ.