Первый запуск модели, Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутой САР. Параметрическая оптимизация САР, Стабилизация разомкнутой САР - Программирование автоматизированного электропривода
Щелкнуть по кнопке Пуск с зеленым треугольником, в результате расчета будет построена переходная характеристика исходной САР, по которой хорошо видно, что исходная САР - неустойчива. Следовательно, требуется коррекция параметров элементов, а может быть и структуры САР, для обеспечения ее устойчивости.
Рисунок 2.1 Проверка устойчивости разомкнутого контура САР ЧВ ДПТ
График переходной функции показывает, что разомкнутый контур неустойчив, поскольку его выходной сигнал представляет собой колебания с быстро увеличивающейся амплитудой. Отметим, что неустойчивость проявится аналогично и при другом, например импульсном, воздействии.
Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутой САР. Параметрическая оптимизация САР
Стабилизация разомкнутой САР
Разомкнем контур главной обратной связи, подключим его к осциллографу и запустим моделирование:
Рисунок 3.1 Проверка устойчивости разомкнутого контура САР ЧВ ДПТ
График переходной функции показывает, что разомкнутый контур неустойчив, поскольку его выходной сигнал представляет собой колебания с быстро увеличивающейся амплитудой. Отметим, что неустойчивость проявится аналогично и при другом, например импульсном, воздействии.
Может оказаться необходимым уменьшить время моделирования, с тем, чтобы колебания не достигали огромных величин. Для этого выбрать в главном меню VisSim: Simulate - Simulation Properties - на вкладке Range установить нужное значение параметра End. Заодно имеет смысл установить шаг интегрирования Step Size величиной 0.001.
Щелкнуть по кнопке ОК. Запустить моделирование.
Рисунок 3.1 показывает, что разомкнутая САР неустойчива. Для обеспечения выполнения необходимого условия практического применения критерия Найквиста, разомкнутую САР требуется стабилизировать.
Примечание. Если исходная разомкнутая САР окажется устойчивой, то тем не менее ее также нужно стабилизировать, обеспечив хороший запас устойчивости, не больше и не меньше требуемого. Делается это так, как изложено ниже, с тем лишь отличием, что вначале на границу устойчивости разомкнутый контур САР выводится увеличением коэффициента усиления усилителя.
Нетрудно увидеть, что потеря устойчивости разомкнутой САР возникает из-за наличия местной обратной связи (системы, составленные из устойчивых звеньев и имеющие обратные связи, могут терять устойчивость). Стоит отметить, что эта связь была введена для того, чтобы обеспечить достаточную устойчивость и качество результирующей САР. Это указывает на то, что параметры звена обратной связи по напряжению заданы неудачно и могут потребовать коррекции.
Стабилизация контура уменьшением коэффициента усиления усилителя
Стабилизация САР рисунок 3.1 требует некоторого практического опыта, на основании которого можно определить в каких звеньях следует провести изменения параметров. Осуществить стабилизацию разомкнутого контура в данном случае можно, меняя параметры двух элементов: усилителя и звена обратной связи по напряжению (ОСН). Для начала попробуем просто уменьшать (увеличивать) коэффициент усиления усилителя до тех пор, пока разомкнутый контур не будет переведен в состояние, близкое к граничному между устойчивым и неустойчивым режимами.
Рисунок 3.2 Коэффициент усиления усилителя уменьшен с 48 до 0,05.
Переходная характеристика имеет колебательную компоненту, амплитуда которой сравнительно медленно увеличивается со временем. Разомкнутый контур еще не устойчив, но близок к критическому, граничному режиму.
Рисунок 3.3 Стабилизированная разомкнутая САР
Таким образом, изменением только коэффициента усиления усилителя не удается получить удовлетворительных характеристик разомкнутого контура. Следовательно, требуется более глубокая стабилизация.
Стабилизация изменением параметров усилителя и звена ОСН
Цель состоит в том, чтобы привести разомкнутый контур на границу устойчивости при значительно большем значении усиления усилителя, достигнутого в схеме рисунок 3.3. VisSim при этом выполняет большую вычислительную работу, но исследователю изменять параметры и запускать на счет программу очень легко.
Примечание. При уменьшении постоянных времени, прежде всего имеющих самые малые значения, следует помнить о том, чтобы шаг интегрирования был примерно на порядок меньше наименьшей постоянной времени элементов системы. Таким образом, при необходимости шаг следует уменьшать: Simulate - Simulation Properties - Step Size.
Изменение параметров усилителя и звена ОСН производится в диалоговых окнах, которые вызываются двойными щелчками по соответствующим блокам.
Рисунок 3.4 Окончательно стабилизированный разомкнутый контур САР ЧВ ДПТ
Итак, разомкнутая САР ЧВ ДПТ Стабилизирована. Поэтому устойчивость замкнутой САР можно анализировать с помощью критерия Найквиста. Сохранить диаграмму стабилизированной в разомкнутом состоянии САР под названием Razomkn_Stabil. vsm.
Окажется ли устойчивой замкнутая САР, разомкнутый контур которой только что стабилизирован. Для этого замкнем обратную связь и проверим, как поведет себя переходная характеристика САР:
Рисунок 3.5 САР после стабилизации разомкнутого контура
Т. о. точность полученной системы и в установившемся режиме удовлетворительна.
Похожие статьи
-
Построение структурной схемы САР Построить структурную схему модели САР ЧВ ДПТ и запустить процесс моделирования. Порядок построения схемы приведен ниже....
-
Методической целью расчетно-графической работы (РГР) по курсу "Автоматизированный электропривод" является приобретение и закрепление студентами...
-
Запас устойчивости и робастность - ПИД-контроллеры фирмы Honeywell
Возможность потери устойчивости является основным недостатком систем с обратной связью. Поэтому обеспечение необходимого запаса устойчивости являются...
-
Параметры и передаточные функции элементов - Программирование автоматизированного электропривода
Задача пункта состоит в вычислении параметров передаточных функций и подстановке их в формулы. Заданием определены типы моделей элементов САР, а также...
-
Развитие новых технологий постоянно ужесточает требования, предъявляемые к инженеру-конструктору. На первое место в современном конструировании выходят...
-
Физическая модель базы данных определяет способ размещения данных в среде хранения и способ доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом...
-
Математическое обеспечение позволяет использовать методы автоматизированного поиска оптимальных вариантов при проектировании системы. Часто при решении...
-
Создание модели исследуемой системы - Исследование устойчивости линейной автоматической системы
Структурная схема системы, исследуемой в лабораторной работе, представлена на рис.1. Параметры регулятора K и T будут изменяться в ходе выполнения работы...
-
Устойчивость - Проблемы конструирования устойчивой системы автоматического управления
Перейдем от общих понятий к формализации данного свойства в интересующей нас сфере. В случае нестационарных систем существует множество различных...
-
Принцип разомкнутого управления - ПИД-контроллеры фирмы Honeywell
Регулятор можно построить и без использования обратной связи. Если известны действующие на систему возмущения и желаемая реакция на изменение...
-
Под критическим значением параметра регулятора (K или Т) понимается такое значение (Ккр или Ткр), при котором система оказывается на границе...
-
Для разделения действительной и мнимой частей передаточной функции умножим числитель и знаменатель передаточной функции на комплексно сопряженное число...
-
Создадим структурную схему САУ при помощи пакета Simulink. На рисунке представлена разомкнутая система. Рис. 2 Далее, следуя методическим указаниям,...
-
Если линейная система устойчива, то ее переходная функция будет с течением времени стремиться к постоянному значению, а весовая функция - к нулю....
-
Разработка логической модели АИС - Проектирование автоматизированной информационной системы
Логическая модель данных является начальным прототипом будущей базы данных. Логическая модель строится в терминах информационных единиц, но без привязки...
-
Нет необходимости для детального рассмотрения предлагающихся разнообразных направлений классификации информации. Выделим только те признаки информации,...
-
Инженеры часто сталкивались с задачами, когда на основе уже существующих необходимо создать новые чертежи и модели. Каждый раз их приходилось...
-
Структурная схема терминов Общие положения по оценке экономической эффективности АС Внедрение вычислительной техники в управление производством приводит...
-
Линейное программирование, Имитационное моделирование - Офисные автоматизированные технологии
Задачи нахождения значений параметров, при которых получается экстремум целевой функции с учетом ограничений, наложенных на ее аргументы, называются...
-
Запуск модели, Графики и диаграммы - Построение модели сердца
Щелкнув на кнопке запуска модели, после компиляции откроется окно презентации эксперимента. Запустив эксперимент, увидим структуру активного объекта:...
-
Оценка стоимости разработки программного обеспечения, или, в частности информационной системы, - один из самых важных, сложных и в то же время неизбежных...
-
Интерфейс, Основные инструменты Adobe Photoshop - Adobe Photoshop
Рисунок 5. Интерфейс 1. Главная панель. Здесь находится весь функционал, заложенный в Photoshop. Начиная с сохранения файла и заканчивая фильтрами и...
-
После устройств ограничения уровня входного сигнала необходимо этот сигнал уменьшить для того, чтобы он подходил под параметры АЦП. Это можно сделать...
-
Преобразование коэффициентов Основным набором передаваемых параметров в вокодере с линейным предсказанием являются М коэффициентов фильтра с...
-
Работа со меню и списками Внешний вид списка Пример внешнего вида списка приведен на рисунке 7. Рисунок 7 -- Внешний вид списка. Каждый раздел Системы...
-
Транспортная задача - Линейное программирование
Одна из наиболее распространенных задач математического программирования -- транспортная задача. В общем виде ее можно представить так: требуется найти...
-
Информационное обеспечение Данные в системе будут храниться в базе данных на жестком диске. Для защиты данных от разрушения необходимо использовать...
-
Назначение и структура комплекса технических средств АСУ АТП Для информатизации бизнеса необходим широкий спектр программно-аппаратных средств, в том...
-
Методы оптимизации - ПИД-контроллеры фирмы Honeywell
Методы оптимизации для нахождения параметров регулятора концептуально очень просты и аналогичны численным методам идентификации параметров объекта....
-
По заданному значению выбираем длину линии и удельное сопротивление линии. = 50 км; Марка провода ЛЭП: АС - 240 1.2 Расчет параметров модели...
-
Это обобщение представляет большой интерес, в связи с тем, что А. Харкевич впервые ввел в теорию информации понятие Цели. Он считал, что количество...
-
Перед началом непосредственного использования программы "Сервер опроса", следует создать рабочую конфигурацию сервера с помощью программы - конфигуратора...
-
Построение аналитической модели АОУ затруднено из-за отсутствия или недостатка априорной информации об объекте управления, а также из-за ограниченности и...
-
Классификация математических моделей - Теоретические основы информационных технологий
К классификации математических моделей можно подходить по-разному, положив в основу классификации различные принципы. 1) Классификация моделей по...
-
- рисуем графический примитив, например, эллипс у рыбки; - накладываем сверху на эллипс другой графический объект так, чтобы он закрывал часть эллипса; -...
-
Математическое и программное обеспечение (МО, ПО)- совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач...
-
Введение, Правила и порядок выполнения курсовой работы - Программирование в среде Turbo Pascal
Настоящие методические указания предназначены для выполнения курсовой работы "Расчеты на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей" по...
-
Основные этапы имитационного моделирования - Имитационные модели информационных систем
Как уже отмечалось, имитационное моделирование применяют для исследования сложных экономических систем. Естественно, что и имитационные модели...
-
Видеолекции - Разработка видеолекций по программированию С++
Для записи видео лекций были разработаны программы на С++ с помощью которых были показаны такие темы как создание классов в среде Visual Studio,...
-
Каждая СУБД имеет особенности в представлении структуры таблиц, связей, определении типов данных и т. д. которую необходимо учитывать при проектировании....
Первый запуск модели, Оценка устойчивости и стабилизация разомкнутой САР. Параметрическая оптимизация САР, Стабилизация разомкнутой САР - Программирование автоматизированного электропривода