Определение параметров регулятора методом ЛАЧХ

Пусть надо обеспечить перерегулирование и время регулирования tрег = 0.5с.

Рисунок 19 - Номограмма для определения параметров регулирования

Из номограммы, приведённой на рисунке 19, находим , .

Так как , то или получаем с-1.

Следовательно получаем, что может быть выбран в следующих пределах

с-1.

Построим желаемую ЛАЧХ, а также ЛАЧХ корректирующего устройства.

Рисунок 20 - Графики ЛАЧХ, скорректированной ЛАЧХ и ЛАЧХ корректирующего устройства

Выделим частоты сопряжения:

с-1, с-1, с-1, с-1, с-1, с-1.

По этим частотам составим передаточную функцию регулирующего звена:

10. Оценка качества процесса регулирования скорректированной системы

Произведем повторное построение характеристики h(t) при использовании регулирующего звена:

При помощи моделирующей системы Mathcad найдем передаточную функцию замкнутой САР по задающему воздействию:

.

Получим:

.

С помощью MatLab найдем корни скорректированной системы:

,

,

.

Нанесём корни на комплексную плоскость.

Все корни являются левыми, то есть <0. Однако, исходя из этого, нельзя считать систему устойчивой, так как критерий Ляпунова является необходимым, но не достаточным. Для определения устойчивости системы воспользуемся критерием устойчивости Гурвица.

Критерий устойчивости Гурвица формулируется следующим образом: система автоматического управления n-го порядка будет устойчива, если все коэффициенты характеристического уравнения больше 0, а также главный определитель Гурвица больше 0 и дополнительные определители Гурвица больше 0.

Рисунок 21 - Корни характеристического уравнения САР

.

Главный определитель:

Дополнительные определители:

Так как главный и дополнительные определители Гурвица имеют положительный знак, то система устойчива по критерию Гурвица.

Степень устойчивости САР равна минимальному значению модуля вещественной части всех корней:

.

Показатель колебательности САР можно определить как отношение модуля мнимой части корней, образующих максимальный угол между лучами, проведёнными через них из начала координат, к вещественной:

.

Другие стьтьи в тему

Разработка систем автоматического регулирования
Основы теории управления - одна из дисциплин, образующих науку об управлении. Эта наука в последние годы распространила свое влияние не только на системы управления технического характера (станки, роботы, самонаводящиеся ракеты, беспилотные самолеты, космические аппа ...

Расчет многокаскадного усилителя
При решении многих инженерных задач, например при измерении электрических и неэлектрических величин, приеме радиосигналов, контроле и автоматизации технологических процессов, возникает необходимость в усилении электрических сигналов. Для этой цели служат усилители - ...