Выбор регулятора и определение его настроек с применением ЛАХ при помощи программы "Classic"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Цель:

1. Используя программу для анализа и синтеза линейных систем автоматического регулирования Classic.

2. Выбрать регулятор и определить его настройки с применением логарифмических частотных характеристик.

3. Оценить качество синтезируемой системы.

Использованные программные средства: Программа Classic.

Таблица 1. Исходные данные

1. Общая характеристика программы CLASSIC

Программа CLASSIC предназначена для решения задач анализа и синтеза систем автоматического регулирования с использованием обыкновенной линейной модели системы (обыкновенная линейная система автоматического регулирования). При исследовании система задается в виде структурной схемы. Каждое звено структурной схемы описывается передаточной функцией, вид и параметры которой задаются.

Средства программы CLASSIC позволяют исследователю решать следующие задачи:

1. задание структурной схемы системы автоматического регулирования и ее параметров;

2. сохранение введенной схемы на диске для ее повторного использования;

3. анализ частотных характеристик системы, расположения корней ее характеристического уравнения и переходного процесса в системе;

4. синтез корректирующего звена (варьируемого звена) для улучшения качества переходных процессов в системе.

2. Выполнение задания

1. Размещение структурных звеньев на схеме.

В верхнем правом углу верхнего экрана имеется изображение структурного звена. Это изображение можно перемещать по экрану клавишами перемещения курсора. Поместив изображение звена в нужное место, следует нажать клавишу Enter и зафиксировать положение звена на схеме. После этого можно разместить подобным же образом все последующие звенья структурной схемы. Каждое структурное звено имеет на входе сумматор входных сигналов, отдельные сумматоры в структурной схеме не используются.

Используя описанные средства, следует ввести структурную схему исследуемой системы и задать параметры передаточных функций структурных звеньев.

Возможные операции при размещении и редактировании звеньев предусмотрены пунктом меню Звено (рис. 1). Например, при необходимости можно изменить ориентацию звена (поменять местами вход и выход звена), выделив его курсором и выбрав пункт Изменить ориентацию (или нажав клавишу пробела Space).

Рис. 1

2. Задание передаточных функций звеньев.

Для каждого звена необходимо задать его передаточную функцию. Для этого нужное звено необходимо выделить курсором и нажать клавишу Tab. Активным становится нижнее окно.

Передаточная функция задается коэффициентами членов многочлена в числителе и знаменателе дроби при "s" в соответствующей степени. Первый член многочлена содержит s. Для перехода к члену многочлена с более высокой степенью s следует нажимать клавишу PageUp, для перехода к члену с меньшей степенью s - клавишу PageDown. Окончание ввода числителя или знаменателя дроби, в виде которой записывается передаточная функция звена, подтверждается нажатием клавиши Enter.

После ввода знаменателя передаточной функции и нажатия клавиши Enter курсор перемещается в поле ввода названия звена, в котором можно ввести латинскими буквами выбранное название звена (не обязательно). Для возврата в окно структурной схемы следует нажать клавишу Tab. Проведение связей между звеньями. Все звенья структурной схемы следует соединить между собой в соответствии со структурной схемой. Для задания связей между звеньями используется пункт меню Связи (рис. 2). Для проведения связи звено-источник выделяется курсором и выбирается пункт меню Провести связь (или нажимается клавиша F5). После этого клавишами управления курсором проводится линия связи к входу звена приемника.

Рис. 2

3. Назначение входов/выходов системы.

Для структурной схемы необходимо указать входной сигнал и выходной сигнал. При расчетах входной сигнал будет использован в качестве задающего или возмущающего воздействия. Для выходного сигнала будет построен переходный процесс. Частотные характеристики системы также строятся с учетом назначенных входов и выходов.

Рис. 3

автоматический линейный передаточный

Для назначения входов и выходов системы используется пункт меню Назначить/Отменить (рис. 3). При назначении звена в качестве входного или выходного его следует пометить курсором, а затем выбрать нужный пункт меню Назначить/Отменить. На структурной схеме входное и выходное звенья будут помечены соответствующим образом. Внешний сигнал (задающее воздействие или возмущение) будет приложен к входу звена, назначенного входным. Выходной сигнал звена, назначенного выходом, будет рассматриваться как выходной сигнал системы.

4. Результат ввода структуры.

В результате выполненных действий вводится графическое изображение структурной схемы исследуемой модели с описанием каждого звена передаточной функцией (рис. 4).

Рис. 4

5. Анализ модели.

Для анализа модели системы автоматического регулирования следует выбрать пункт Расчеты основного меню (рис. 5). В падающем меню этого пункта выбираем пункт Анализ. Программа выполняет расчет характеристик модели и выдает результаты расчета на экран в виде графиков (рис. 6). Для вызова меню на экран необходимо нажать клавишу F10.

Выводятся четыре графика: график расположения нулей и полюсов передаточной функции системы на комплексной плоскости; графики логарифмических частотных характеристик системы; график переходного процесса в системе при подаче на ее вход единичного скачка и график амплитуднофазовой частотной характеристики системы.

Рис. 5

Во второй части работы, выбираем регулятор и определяем его настройки с применением логарифмических частотных характеристик: (рис. 6 и рис. 7)

Рис. 6

Рис. 7

Размещено на Allbest.ru