Отчет ОАУ №3. Отчет ТАУ(ЛБ)3. Отчет по лабораторной работе 3 Моделирование систем управления в пакете Simulink

• Название: Отчет по лабораторной работе 3 Моделирование систем управления в пакете Simulink
• Анкор: Отчет ОАУ №3
• Дата: 30.03.2023
• Размер: 107.22 Kb.
• Имя файла: Отчет ТАУ(ЛБ)3.docx
• Тип: Отчет; #1026742

Теория автоматического управления

Отчет по лабораторной работе № 3

Моделирование систем управления в пакете Simulink

Выполнил:

студент гр. СЭ-32 Новиков С.В.

Проверил:

к.т.н., профессор Доровской В.А.

1. 
   Описание системы
   

Исследуется система управления судном по курсу, структурная схема которой показана на рисунке.



Движение судна описывается линейной математической моделью в виде передаточной функции

, где рад/сек, сек,

Привод моделируется как интегрирующее звено, охваченное единичной отрицательной обратной связью, так что его передаточная функция равна

, сек,

Измерительное устройство (гирокомпас) моделируется как апериодическое звено с передаточной функцией

, сек,

2. 
   Исследование системы с ПД-регулятором
   
   • 
     передаточная функция ПД-регулятора, обеспечивающего переходный процесс минимальной длительности
     

, где , сек, сек,

модель системы с ПД-регулятором

• 
  переходные процессы в системе с ПД-регулятором при изменении курса на 10 градусов
  

• 
  модель системы с ПД-регулятором с учетом внешнего возмущения
  

• 
  переходные процессы в системе с ПД-регулятором с учетом внешнего возмушения
  

• 
  передаточная функция по возмущению для системы с ПД-регулятором
  

_

• 
  судно с ПД-регулятором не вышло на заданный курс 10 градусов, потому что …
  
• 
  статический коэффициент усиления , установившееся значение сигнала выхода должно быть равно , потому что …; эти данные согласуются с результатами моделирования
  

3.Исследование системы с ПИД-регулятором

• 
  передаточная функция ПИД-регулятора
  

,

где , сек, сек, сек,

• 
  модель системы с ПИД-регулятором с учетом внешнего возмущения
  

• 
  переходные процессы в системе с ПИД-регулятором с учетом внешнего возмушения
  

• 
  передаточная функция по возмущению для системы с ПИД-регулятором
  

_

• 
  при использовании ПИД-регулятора судно выходит на заданный курс, потому что …
  
• 
  статический коэффициент усиления , установившееся значение сигнала выхода должно быть равно , потому что …; эти данные согласуются с результатами моделирования
  
• 
  переходные процессы в системах с ПД- и ПИД-регуляторами
  

• 
  при использовании ПИД-регулятора вместо ПД-регулятора … (что улучшилось?),
  
• 
  при этом сигнал управления … (как изменился?)
  
• 
  в то же время … (что ухудшилось?)
  
• 
  передаточная функция разомкнутой системы с ПИД-регулятором
  

_

• 
  запас устойчивости по амплитуде дБ, по фазе , запасы являются достаточными