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

3 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

79429. Процессы проектирования. Проектирование инфраструктуры 42.3 KB
  В последнее время чаще начинают использовать стороннюю инфраструктуру – облачные сервисы etc. Это выгодно с точки зрения цены не покупаем оборудование а платим деньги только за аренду однако если вмешивается безопасность или очень критично производительность – то приходится тратить деньги на свою инфраструктуру. Следует различать инфраструктуру ИС и инфраструктуру проекта по созданию ИС. в этом билете имеется в виду инфраструктура ИС про инфраструктуру проекта можно читать в билете 11.
79430. Процессы проектирования. Проектирование интерфейсов 46.72 KB
  Проектирование интерфейсов Интерфейс определяет совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы. С другой стороны набор правил или процедур для взаимодействия между компонентами программы между компонентами программы в целом а также между информационными системами и оборудованием программный интерфейс. Программный интерфейс формален – полный и непротиворечивый формализован. Физическая реализация интерфейса – USB COM port.
79431. Жизненный цикл информационной системы 46.7 KB
  Жизненный цикл информационной системы совокупность взаимосвязанных процессов создания и последующие состояния ИС от формирования исходных требований до утилизации. Процесс создания совокупность работ от формирования исходных требований до ввода в действие. Процесс создания состоит из: Анализ требований к ИС; Проектирование; Разработка; Тестирование; Другой способ деления стадий создания основан на последовательности операций операция по анализу входной информации об объекте проектирования; операция проектирования объектов данных на...
79432. Модели жизненного цикла информационной системы 46.2 KB
  ГОСТ 15 271 Каскадная модель Каскадная модель реализует принцип однократного выполнения каждого из вида деятельности определение требований проектирование разработка интеграция тестирование использование. ГОСТ 15 271 Информационная технология. Руководство по применению ГОСТ Р ИСО МЭК 12207 Процессы жизненного цикла программных средств. В стандарте основное внимание уделено особенностям подлежащим учету при прикладном применении ГОСТ Р ИСО МЭК 12207 в условиях реальных проектов создания программных средств.
79433. Методологии проектирования. Каноническое проектирование 41.03 KB
  Формирование требований к ИС формирование модели объекта автоматизации и формирование верхнеуровневых требований; Разработка концепта ИС детальное исследование бизнеспроекта выбор вариантов создания ИС формулирование требований заказчика; Создание Технического Задания оно же ТЗ – описание функций связей etc.; Эскизный проект реализация проекта проработка на системном уровне концепции; Технический проект; стадия создания...
79434. Методологии проектирования. Типовое проектирование 37.76 KB
  Содержит следующие пункты: Формулирование требований к ИС осталось без изменений; Поиск платформы прототипа на чем будем реализовывать нужно постараться минимизировать изменения прототипа; Техническое задание описание ТЗ прототипа и наших изменений в нём или изменений в объекте автоматизации чаще и то и другое; Эскизный проект схлопывается с ТЗ ибо задается прототипом; Технический проект – программируем наши изменения в прототипе; Рабочая документация упрощается ибо в прототипе есть своя документация фиксируем свои...
79435. Процессы жизненного цикла информационной системы 45.88 KB
  Процессы планирования; Процессы разработки; Интегральные процессы. Процессы планирования определяют и координируют действия процессов разработки и интегральных процессов. В ходе выполнения процессов разработки создаются программные средства для ИС. Виды процессов: Определений требований к ИС; Проектирование;...
79436. Процессы жизненного цикла информационной системы. Процессы планирования 48.33 KB
  Цели процесса планирования ПО: Определить конкретные виды работ процессов разработки и интегральных процессов жизненного цикла которые позволят реализовать системные требования и создать ПО требуемого уровня; Определить модели жизненного цикла ПО включающие в себя описание взаимосвязей между процессами последовательность их выполнения механизмы обратной связи и критерии перехода; Выбрать среду поддержки жизненного цикла включающую в себя методы и инструментальные средства которые нужно использовать для выполнения работ в каждом...
79437. Процессы жизненного цикла информационной системы. Процессы определений требований к ИС 48.08 KB
  Цели данного процесса состоят в том чтобы: Разработать требования верхнего уровня; Оценить производные требования верхнего уровня с точки зрения безопасности системы. Процесс определения требований к ПО должен обеспечить следующее: Анализ функциональных системных требований и требований к интерфейсам которые предназначены для программной реализации на отсутствие противоречий несоответствий и неопределенностей; Регистрацию для последующего уточнения или исправления и передачи в качестве входной информации...