Лабораторная работа №3 синтез линейных импульсных систем модальным методом icon

Лабораторная работа №3 синтез линейных импульсных систем модальным методом


Смотрите также:
Лабораторная работа №1 исследование математических моделей линейных импульсных систем (лис)...
Лабораторная работа прямые методы решения систем...
Лабораторная работа Метод верхних релаксаций решения систем...
«Численные методы»...
Лабораторная работа 43 Изменение сопротивления гальванометра методом мостиковой схемы ...
Синтез систем регулирования методом локализации издательство Новосибирского государственного...
Лабораторная работа Синхронизация...
Задачи и методы синтеза линейных су...
Анализ и синтез систем управления...
Анализ и синтез систем управления...
Вопросы и билеты для государственного экзамена по специальности...
Лабораторная работа 11...



Загрузка...
скачать
Лабораторная работа № 3


СИНТЕЗ ЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ МОДАЛЬНЫМ МЕТОДОМ


1. Цель работы


Исследовать возможности модального метода синтеза цифровых регуляторов для линейных импульсных систем.


2. Основные сведения


В лабораторной работе исследуется система, синтезированная с использованием процедуры модального метода, структурная схема которой представлена на рис.1, где V(z), (z), U(z), Y(z)  изображения входа, ошибки, управления и выхода системы соответственно; Ks(z) и Kd(z)  дискретные передаточные функции корректора статики и корректора динамики системы соответственно; Wо(z)  дискретная передаточная функция объекта управления.






Рис. 1.

Структурная схема исследуемой системы.


В качестве объекта управления используется непрерывная динамическая система второго порядка, нормированная дискретная передаточная функция которой имеет следующий вид:


,

(1)


где b1, b0, a1, a0  коэффициенты дискретной модели объекта управления.

Регулятор системы состоит из корректора статики и корректора динамики, передаточные функции которых:


, ,

где .

При расчёте регулятора определяются коэффициенты k, d1, d0 из условий обеспечения заданных динамических свойств системы.

Характеристическое уравнение замкнутой синтезированной импульсной системы имеет вид:


.

(2)


В соответствии с желаемыми динамическими свойствами системы выбираются корни характеристического уравнения 1, 2, 3. Полином знаменателя системы при этом приобретает вид:


.

(3)


Равенство полиномов (2) и (3) позволяет определить искомые коэффициенты регулятора.

В том случае, если полином знаменателя корректора динамики имеет порядок меньше, чем порядок полинома числителя, необходимо для его реализации использовать наблюдатель, который включает в себя модель объекта управления и динамическое звено L(z), обеспечивающее не только устойчивость, но также требуемое быстродействие и качество переходного процесса наблюдателя. Кроме того, это звено позволяет свести к нулю ошибки между состоянием объекта и наблюдателя, порождаемые различием начальных условий и внешними возмущениями, действующими на объект. Время переходного процесса по ошибке между выходом объекта и модели должно быть намного меньше времени переходного процесса в объекте управления.






Рис. 2.

Обобщённая структурная схема системы.


Структурная схема системы с наблюдателем (выделен пунктиром) приведена на рис.2.

3. Методические указания


Для непрерывного объекта с передаточной функцией Wо(p), коэффициенты которой приведены в табл.1, рассчитать Wo(z) (выражение (1)), используя матричный метод или метод Z-преобразования либо воспользовавшись одной из программ преобразования непрерывной модели в дискретную.


Таблица 1



Вариант

Параметры



^

Желаемые корни


0

1

0

1

2

3

1

2.0

0.0

1.0

0.0

0.0

0.5

2

3.0

2.0

0.0

0.5+j0.1

0.5j0.1

0.4

3

2.5

0.0

0.0

0.8+j0.2

0.8j0.2

0.0

4

4.0

0.5

0.0

0.1

0.6

0.0

5

1.5

0.0

2.0

0.0

0.0

0.0

6

5.0

2.0

0.0

0.1

0.2

0.3

7

1.0

2.5

0.0

0.2

0.2+j0.1

0.2j0.1

8

2.4

0.0

2.0

0.1

0.2

0.0


Рассчитать параметры цифрового регулятора модальным методом, построить структурную схему регулятора. Смоделировать непрерывный объект управления, оценить его переходный процесс, включить на входе объекта экстраполятор и замкнуть систему с модальным регулятором, оценить качество переходного процесса в системе с регулятором.


4. Порядок выполнения работы


4.1. Используя один из пакетов прикладных программ, смоделировать непрерывный объект, заданный вариантом (табл.1). Оценить переходный процесс в объекте.

4.2. Найти передаточную функцию замкнутой дискретной системы с регулятором, смоделировать её и использовать в качестве эталона.

4.3. На входе непрерывного объекта установить экстраполятор нулевого порядка и замкнуть систему с регулятором. Оценить переходный процесс в синтезированной системе, оценить статику системы, сравнить с эталоном.

4.4. Построить модель цифрового наблюдателя и, не замыкая систему, при нулевых начальных условиях, оценить, насколько точно наблюдатель повторяет выход объекта.

4.5. Замкнуть систему с наблюдателем, оценить переходный процесс. Установить ненулевые начальные условия в наблюдателе и оценить, как они влияют на качество переходного процесса в замкнутой системе.

4.6.* В замкнутой системе заменить модель непрерывного объекта на его дискретную модель и повторить эксперимент п.4.2., сравнить результаты.

4.7.* Повторить эксперимент п.4.5. для системы с наблюдателем, сравнить результат с п.4.4.


5. Содержание отчёта


5.1. Передаточные функции, схемы моделирования исследуемой системы.

5.2. Экспериментально полученные переходные процессы.

5.3. Выводы по результатам сравнения динамических свойств объекта, эталона и синтезированной системы управления.


6. Контрольные вопросы


6.1. Что такое наблюдатель, какова его структура, как обеспечить устойчивость наблюдателя?

6.2. Как выбрать желаемые корни системы?

6.3. Как обеспечить минимальную длительность процессов в синтезируемой цифровой системе?




Скачать 60,19 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер60,19 Kb.
ТипЛабораторная работа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх