11887

Задача быстродействия

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа №2 по дисциплине: Проектирование автоматизированных систем на тему: Задача быстродействия Цель работы: исследование предельных возможностей системы авторегулирования обусловленных ограничением величины управляющего сигнала. О...

Русский

2013-04-14

258 KB

5 чел.

Лабораторная работа №2

по дисциплине: «Проектирование автоматизированных систем»

на тему:

«Задача быстродействия»

Цель работы: исследование предельных возможностей системы авторегулирования, обусловленных ограничением величины управляющего сигнала.

Общие сведения

Вопрос о том, каково минимально возможное время регулирования при простейших возмущающих воздействиях на объект (импульс, скачок) неизбежно возникает.

Решение этой задачи возможно по методу Л.С. Понтявина. Метод – итерационный, оценка времени регулирования в процессе счета уточняется, монотонно возрастая. Для контроля за сходимостью вычислительного процесса выводятся 3 числа: номер итерации, время регулирования и число, которое служит показателем сходимости процесса.

Здесь W(p) – передаточная функция объекта вида W(p)=1/D(p),

D(p) – многочлен степени от 2-х до 5-ти,

x(t) – выходной сигнал,

х0 – вектор начальных значений фазовых координат объекта (выходного сигнала х(t) и его производных до (n-1)-го порядка, где n – порядок объекта),

u(t) – управляющий сигнал, который вырабатывается программатором и может принимать значение +М и –М.

Задача быстродействия состоит в нахождении управления u(t), которое переводит объект из заданного состояния х0 в нулевое состояние по всем фазовым координатам за минимальное (оптимальное) время tрег.

Если исследуемая АСР устойчива, то может возникнуть вопрос о том, насколько качественно происходит регулирование в этой системе и удовлетворяет ли оно технологическим требованиям. На практике качество регулирования может быть определено визуально по графику переходной кривой, однако, имеются точные методы, дающие конкретные числовые значения.

Показатели качества разбиты на 4 группы:

1)прямые - определяемые непосредственно по кривой переходного процесса,

2) корневые - определяемые по корням характеристического полинома,

3) частотные - по частотным характеристикам,

4) интегральные - получаемые путем интегрирования функций.


Задаем передаточную функцию объекта
W(p):

Строим переходные процессы:

С помощью функции Дополнить мы можем построить все передаточные функции на одном графике:

Строим фазовые портреты:

Производим сравнение с САУ. На экране структурная схема замкнутой системы с регулятором и ограничителем управляющего воздействия. Выбираем ПИД – регулятором и задаем коэффициенты регулятора:

Строим переходные процессы сравнения с САУ:

Далее вычисляется и строится зависимость минимального времени регулирования tрег от одного из параметров: величины ограничения на управление М или одной из фазовых координат.

1. Зависимость tрег от М

2. Зависимость tрег от х10

3. Зависимость tрег от х20

4. Зависимость tрег от х30

Вывод: в ходе работы исследовали предельные возможности системы авторегулирования, обусловленных ограничением величины управляющего сигнала, были построены переходные процессы, сравнены с САУ, также построены фазовые портреты и найдена зависимость минимального времени регулирования от параметров: величины ограничения на управление М или одной из фазовых координат.


u(t)

W(p)

x0

x(t)

Программатор

Программное управление


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84761. Глобальная сеть Internet. Краткая история создания и архитектурная концепция Internet 916.28 KB
  Появлению сети Internet и стека протоколов TCP/IP предшествовала в середине 1960-х годов разработка сети, получившей название ARPANET. Разработчики - Стэндфордский исследовательский институт, Калифорнийский университет (Лос-Анжелес), университеты штатов Юта и Калифорния.
84762. Коммуникационный протокол IPv4 640.04 KB
  Длина заголовка 4 бита задает значение длины заголовка пакета измеренной в 32 битовых 4 байтовых словах. Тип сервиса Туре of Service ToS 8 битовое поле предназначенное для оптимизации транспортной службы содержащее: 3 битовое поле Приоритет принимает 8 значений: от 0 нормальный приоритет...
84763. Транспортные протоколы стека TCP/IP 237.33 KB
  Транспортные протоколы ТСР и UDP стека протоколов TCP IP обеспечивают передачу данных между любой парой прикладных процессов выполняющихся в сети и предоставляют интерфейс для протокола IP путем демультиплексирования нескольких процессов использующих в качестве адресов транспортного уровня порты.
84764. Общие принципы организации сетей. Основные понятия и определения 672.2 KB
  Средства вычислительной техники (СВТ) реализуют обработку данных и представляют собой совокупность ЭВМ, вычислительных комплексов и вычислительных систем различных классов. ЭВМ (электронная вычислительная машина, компьютер) совокупность технических средств, предназначенных для организации ввода...
84765. Требования к организации компьютерных сетей 439.39 KB
  Открытость возможность добавления в сеть новых компонентов узлов и каналов связи средств обработки данных без изменения существующих технических и программных средств; 2 гибкость сохранение работоспособности при изменении структуры сети в результате сбоев и отказов отдельных...
84766. Сетевые топологии 697.36 KB
  Следует различать физическую и логическую топологию сети. Физическая структурная топология отображает структурную взаимосвязь узлов сети. Логическая функциональная топология определяется функциональной взаимосвязью узлов сети то есть отображает последовательность передачи данных между узлами сети.
84767. Маршрутизация 495.88 KB
  Маршрутизация одна из основных функций компьютерной сети определяющая эффективность передачи данных. Проблема маршрутизации в компьютерных сетях аналогична проблеме организации автомобильного движения по улицам города и состоит в выборе в каждом узле сети направления передачи данных выходного...
84768. СРЕДСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ 599.62 KB
  Для передачи электрических и оптических сигналов применяются электрические ЭЛС и волоконно-оптические ВОЛС линии связи соответственно. Передача электромагнитных сигналов осуществляется через радиолинии РЛС и спутниковые линии связи СЛС.
84769. Модуляция и кодирование данных 654.93 KB
  На основе непрерывного аналогового высокочастотного синусоидального сигнала называемого несущей аналоговая модуляция; на основе дискретного цифрового сигнала в виде импульсов импульсная или цифровая модуляция. Процесс преобразования дискретных данных представляемых дискретными первичными сигналами...