Анализ и оптимизация системы средствами инструментальной системы LabView - Определение наилучших параметров корректирующего устройства следящей системы

Разомкнутый программный годограф инструментальный

Программная среда Labview.

Labview - это программная среда, использующая язык графического программирования G. Этот язык был создан специально для инженеров и ученых. Идея, стоящая у истоков создания Labview, была в том, чтобы формализовать этап создания блок-схем и убрать текстовые инструкции. Таким образом, на языке G программа представляется не в виде семантического текстового описания, а в виде графического представления основных операторов программирования на блок-диаграмме и проводников потока данных, определяющих последовательность выполнения программы.

В Labview интерфейс пользователя создается с использованием палитры Элементов (Controls). Для соблюдения формальной аналогии с реальным прибором интерфейс пользователя называется лицевой панелью. Собственно программирование осуществляется на панели диаграмм с использованием графических представлений узлов и функции. Исходный код на языке G называется блок-диаграммой. Программист использует для создания блок-диаграммы палитру Функций (Function), из которой извлекает по мере необходимости, графические представления функций. Также отмечу, что программа, написанная в среде Labview, называется виртуальным прибором или просто ВП.

Таким образом, интерактивные графические лицевые панели виртуального прибора обеспечивают управление программой и представление данных. Именно интуитивно строящаяся блок-диаграмма, понятный любому инженеру или ученому подход, определяет функционирование системы.

При решении поставленной задачи используется два виртуальных прибора (ВП1 - виртуальный прибор 1, ВП2 - виртуальный прибор 2).

ВП1 позволяет:

    1. задавать любые передаточные звенья вида: 2. задавать структуры регуляторов в соответствии с заданием. 3. рассчитывать и отображать:
      - переходную функцию h(t); - ЛАЧХ И ЛФЧХ; - корни (плоскость корней) числителя и знаменателя передаточной функции; - "общую" передаточную функцию САУ.
    4. производить оценку качества переходного процесса по величинам: времени регулирования, перерегулирования, максимального значения переходной функции; 5. проводить анализ устойчивости системы и делать вывод о характере системы управления.

ВП2 включает все свойства ВП1 и позволяет:

    1. осуществить процесс оптимизации как для каждого параметра регулятора, так и в целом; 2. рассчитывать и отображать удачные и текущие:
      - переходные функции h(t); - параметры регулятора; - значения функций качества переходного процесса и функции качества корней;

Рис. 23. Анализ нескорректированной САУ

Рис. 24

Оптимизация САУ

Рис. 25. Задание параметров оптимизации

график переходного процесса оптимизированной системы

Рис. 26. График переходного процесса оптимизированной системы

Исследование устойчивости системы по критерию Рауса при помощи программы на языке Turbo Pascal

Для многочлена G(p) = anpn + an-1pn-1 +...+ a1p + a0 оставляется следующая таблица:

an an-2 an-4 an-6 ...

an-1 an-3 an-5 an-7 ...

r3 c13 c23 c33 c43 ...

r4 c14 c24 c34 c44 ...

. . . . . . . . .

Любой из коэффициентов таблицы Рауса для вычисляется по формуле:

Для устойчивости необходима и достаточна положительность всех коэффициентов в первом столбце таблицы. Если среди них найдутся отрицательные, то система неустойчива.

Текст программы.

Program rays;

Uses crt;

Label 10,20;

Var

P, T,b : real;

F : real;

A : array[0..10] of real;

C : array[0..10,0..10] of real;

R : array[0..10] of real;

I, j,s, k,l : integer;

Yst : boolean; {Е­¤ГЄбл н"ГГ­в®ў ваЕжл ђ гб }

begin

clrscr;

writeln('Џа®Ја ¤"п Їа®ўГаЄЕ гбв®©зЕў®бвЕ Ї® ЄаЕвГаЕо ђ гбб ');

writeln('‚ўГ¤ЕвГ Ї®а冷Є га ў­Г­Еп - ');

read(s);

{*******************************************************************}

{§ Ї®"­Г­ЕГ ваЕжл ђ гб }

writeln('‚ўГ¤ЕвГ Є®нддЕжЕГ­вл е а ЄвГаЕбвЕзГбЄ®Ј® га ў­Г­Еп - ');

for i:=0 to s do

begin

write('a[',i,']=');

read(a[i]);

writeln;

end;

{**************************************************************}

j:=1;

for i:=0 to s do

begin

if (i=0)or(i mod 2=0)

then

begin

c[1,j]:=a[i];

j:=j+1;

end

else

begin

c[2,j-1]:=a[i];

end;

end;

{**************************************************************}

l:=trunc(0.5*s+1);

for i:=3 to s+1 do

for j:=1 to l-1 do

begin

c[i, j]:=c[2,i-2]-(c[i-2,1]/c[i-1,1])*c[i-1,j+1];

end;

writeln('Њ ваЕж ђ гбб ЕГГв ўЕ¤:');

i:=1;

while i<=s+1 do

begin

for j:=1 to s do

begin

write(c[i, j]:0:3, ' ');

end;

writeln;

i:=i+1;

end;

{************************************************}

for i:=1 to s+1 do

begin

if c[i,1]<=0

then

begin

yst:=true;

goto 10;

end;

end;

writeln(''ЕбвГ гбв®©зЕў ');

goto 20;

    10 : writeln(''ЕбвГ ­Г гбв®©зЕў '); 20 : readkey;

end.

Рис. 27. Результат работы программы

Похожие статьи




Анализ и оптимизация системы средствами инструментальной системы LabView - Определение наилучших параметров корректирующего устройства следящей системы

Предыдущая | Следующая