ОСУ 5. Настройка дискретного пирегулятора по эквивалентной непрерывной модели
 Скачать 199.72 Kb.
|
|
ДонГТУ Настройка дискретного пи-регулятора по эквивалентной непрерывной модели Лабораторная работа №5 АКТ-16 АУТП Петренко Д.В. доц. Кобец Д.В. Тема: Настройка дискретного пи-регулятора по эквивалентной непрерывной модели Цель работы: изучение синтеза дискретных регуляторов по их эквивалентным непрерывным моделям. Структурная схема замкнутой цифровой системы управления представлена на рисунке 5.1.  Рисунок 5.1 – Структура цифровой системы управления Непрерывный сигнал ошибки ε(t) в аналогово-цифровом преобразователе преобразуется в дискретную последовательность чисел ε(n), которая подается на вход вычислительного устройства. Здесь она преобразуется в соответствии с заложенным алгоритмом в синхронную последовательность чисел μ(n), которая затем в цифро-аналоговом преобразователе преобразуется в непрерывный сигнал. В соответствии с [3] расчет параметров настройки цифровых регуляторов может осуществляться методами, как теории дискретных систем, так и теории непрерывных систем. Расчет методами теории непрерывных систем пригоден лишь при условии отсутствия пульсаций от квантования. Его отличие от расчета аналоговых регуляторов состоит в том, что в передаточной функции разомкнутой системы учитывается передаточная функция экстраполятора. Основная идея метода синтеза регулятора на заданный показатель колебательности М заключается в следующем. Рассмотрим АФХ разомкнутой системы и системы с ПИ-регулятором (см. рис. 5.2)  1 – Wоб(jω), 2 – Wрс(jω), 3 – окружность М Рисунок 5.2 – Построение АФХ разомкнутой системы с ПИ-регулятором при заданном М Комплексная передаточная функция объекта определяет кривую 1 АФХ объекта. При известной комплексной передаточной функции ПИ-регулятора подбираются параметры kp и Tи таким образом, что полученная АФХ разомкнутой системы коснется окружности показателя колебательности М в точке В. Положение центра и радиус окружности показателя колебательности определяется по формулам ОО’=М2(М2-1)-1, О’А=М(М2-1)-1, Исходный вектор АФХ объекта ОС увеличивается за счет пропорционально части регулятора kp до вектора ОВ. Интегральная часть регулятора ВА строится перпендикулярно отрезку ОВ. Таким образом, образуется АФХ разомкнутой системы с ПИ-регулятором. Предположив, что при оптимальной настройке регулятора центр кривизны АФХ разомкнутой системы, касающейся окружности с заданным показателем колебательности М, лежит на векторе АФХ объекта. При этом предположении отрезки О’А и ОВ можно считать лежащими на одной прямой, а треугольник ОО’В – прямоугольным. Используя данную методику для непрерывного ПИ-регулятора, получены следующие выражения  (5.1)где  - амплитуда и фаза объекта.Для расчета дискретного ПИ-регулятора выражение (5.1) необходимо модифицировать. Передаточная функция эквивалентного непрерывного ПИ-регулятора имеет следующий вид  ,где Т – период квантования. Для эквивалентного непрерывного ПИ-регулятора оптимальные значения рассчитываются по формулам  где ku=kp/Tu. Пример расчета оптимальных настроек эквивалентного непрерывного ПИ-регулятора.  |