Категория
Информатика
Тип
реферат
Страницы
17 стр.
Дата
22.06.2013
Формат файла
.doc — Microsoft Word
Архив
700990.zip — 191.21 kb
  • raschet-nastroek-avtomaticheskogo-reguljatora-2_700990_1.doc — 1437 Kb
  • Readme_docus.me.txt — 125 Bytes
Оцените работу
Хорошо  или  Плохо


Текст работы

Файл 1
Российская коллекция рефератов (с) 1996. Данная работа является неотъемлемой частью универсальной базы знаний, созданной Сервером российского студенчества - .

Министерство общего и профессионального образования РФ
Пермский государственный технический университет
Березниковский филиал

Курсовая работа

по предмету: Автоматизация технологических процессов и
производств.
Тема: Расчет настроек автоматического регулятора.

Выполнил: ст-т гр. АТП-93
Панкина Н.В.
Проверил: Бильфельд Н. В.

г. Березники, 1998

Содержание.

1. Координаты кривых разгона.
1.1 Схемы для Ремиконта.
1.2 Координаты и график кривой разгона по возмущению.
1.3 Координаты и график кривой разгона по заданию.
1.4 Координаты и график кривой разгона по управлению.
2. Интерполяция по 3 точкам.
2.1 Линейное сглаживание и график кривой разгона по возмущению.
2.2 Линейное сглаживание и график кривой разгона по заданию.
2.3 Линейное сглаживание и график кривой разгона по управлению.
3. Нормирование кривых разгона.
3.1 Нормирование кривой разгона по возмущению.
3.2 Нормирование кривой разгона по заданию.
3.3 Нормирование кривой разгона по управлению.
4. Аппроксимация методом Симою.
4.1 По возмущению.
4.2 По заданию.
4.3 По управлению.
5. Проверка аппроксимации методом Рунге - Кутта.
5.1 По возмущению.
5.2 По заданию.
5.3 По управлению.
5.4 Сравнение передаточных функций.
5.5 Сравнение кривых разгона.
6. Расчет одноконтурной АСР методом Роточа.

Координаты кривой разгона

С помощью программы связи ЭВМ с контроллером снимаем координаты кривой разгона.
Для этого сначала поочередно программируем Ремиконт:
1. по возмущению
2. по заданию
3. по управлению

объект 2-го порядка
01 1.1 21 1.2 21 1.3
313 311 312
1 11 1 11 1 11

Н1=-100 Н1=-100 Н1=-100
Н2=100 Н2=100 Н2=100
к6= к6=1 к6=1
Т1= Т1= Т1= по заданию

Т1= Т1= Т1= по возмущению

Объект 3-го порядка с запаздыванием по управлению

01 1.1 21 1.2 21 1.3 21 1.4 26 1.5
315 311 312 313 314
1 11 1 11 1 11 1 11 1 11
Т1= Т1= Т1= Т1= Т1=

В программе тренды меняя задание добиваемся устойчивости систем.
После того как системы установились приступаем к проведению эксперемента. Для этого устанавливаем алгоблок 11 с которого будем снимать кривую разгона, алгоблок 11 на который будем подавать скачек, амплитуду скачка 10 и интервал времени 0,5.
После просмотра полученных точек кривых разгона удаляем одинаковые.
И строим соответствующие графики.

Координаты и график кривой разгона по возмущению.

1
0,0000
30,0000
2
1,0000
30,2000
3
2,0000
31,5000
4
3,0000
32,6000
5
4,0000
33,7000
6
5,0000
35,2500
7
6,0000
36,1000
8
7,0000
36,8500
9
8,0000
37,4500
10
9,0000
38,2000
11
10,0000
38,5500
12
11,0000
38,8500
13
12,0000
39,2000
14
13,0000
39,4000
15
14,0000
39,5500
16
15,0000
39,6500
17
16,0000
39,7500
18
17,0000
39,8000
19
18,0000
39,8500
20
19,0000
39,9000
21
20,0000
39,9500
22
21,0000
39,9500
23
22,0000
39,9500
24
23,0000
40,0000

Координаты и график кривой разгона по заданию.

1
0,0000
50,0000
2
1,0000
50,1500
3
2,0000
51,0000
4
3,0000
51,8000
5
4,0000
52,6500
6
5,0000
53,5000
7
6,0000
54,7000
8
7,0000
55,4000
9
8,0000
56,1000
10
9,0000
56,9000
11
10,0000
57,4000
12
11,0000
57,8000
13
12,0000
58,1500
14
13,0000
58,6000
15
14,0000
58,8500
16
15,0000
59,0500
17
16,0000
59,2500
18
17,0000
59,4000
19
18,0000
59,5000
20
19,0000
59,6500
21
20,0000
59,7000
22
21,0000
59,7500
23
22,0000
59,8000
24
23,0000
59,8500
25
24,0000
59,9000
26
25,0000
59,9000
27
26,0000
59,9500
28
27,0000
59,9500
29
28,0000
59,9500
30
29,0000
59,9500
31
30,0000
60,0000

Координаты и график кривой разгона по управлению.

1
0,0000
40,0000
21
20,0000
47,4000
2
1,0000
40,0000
22
21,0000
48,0000
3
2,0000
40,0000
23
22,0000
48,4500
4
3,0000
40,0000
24
23,0000
48,8000
5
4,0000
40,0000
25
24,0000
48,8000
6
5,0000
40,0000
26
25,0000
49,1000
7
6,0000
40,0000
27
26,0000
49,3500
8
7,0000
40,0000
28
27,0000
49,5000
9
8,0000
40,0000
29
28,0000
49,5000
10
9,0000
40,2500
30
29,0000
49,5000
11
10,0000
40,9000
31
30,0000
49,7000
12
11,0000
40,9000
32
31,0000
49,8000
13
12,0000
41,8000
33
32,0000
49,8000
14
13,0000
42,8500
34
33,0000
49,8500
15
14,0000
43,9500
35
34,0000
49,9000
16
15,0000
44,9500
36
35,0000
49,9500
17
16,0000
44,9500
37
36,0000
49,9500
18
17,0000
45,9000
38
37,0000
49,9500
19
18,0000
46,7500
39
38,0000
49,9500
20
19,0000
47,4000
40
39,0000
50,0000

Интерполяция по трем точкам.

В программе ASR, пользуясь пунктом "интерполировать по 3-м" поочередно считаем кривые разгона и строим соответствующий график.
Линейное сглаживание и график кривой разгона по возмущению.

1
0,0000
29,8167
2
1,0000
30,5667
3
2,0000
31,4333
4
3,0000
32,6000
5
4,0000
33,8500
6
5,0000
35,0167
7
6,0000
36,0667
8
7,0000
36,8000
9
8,0000
36,5000
10
9,0000
38,0667
11
10,0000
38,5333
12
11,0000
38,8667
13
12,0000
39,1500
14
13,0000
39,3833
15
14,0000
39,5333
16
15,0000
39,6500
17
16,0000
39,7333
18
17,0000
39,8000
19
18,0000
39,8500
20
19,0000
39,9000
21
20,0000
39,9333
22
21,0000
39,9500
23
22,0000
39,9667
24
23,0000
39,9917

Линейное сглаживание и график кривой разгона по заданию.

1
0,0000
49,8833
2
1,0000
50,3833
3
2,0000
50,9833
4
3,0000
51,8167
5
4,0000
52,6500
6
5,0000
53,6167
7
6,0000
54,5333
8
7,0000
55,4000
9
8,0000
56,1333
10
9,0000
56,8000
11
10,0000
57,3667
12
11,0000
57,7833
13
12,0000
58,1833
14
13,0000
58,5333
15
14,0000
58,8333
16
15,0000
59,0500
17
16,0000
59,2333
18
17,0000
59,3833
19
18,0000
59,5167
20
19,0000
59,6167
21
20,0000
59,7000
22
21,0000
59,7500
23
22,0000
59,8000
24
23,0000
59,8500
25
24,0000
59,8833
26
25,0000
59,9167
27
26,0000
59,9333
28
27,0000
59,9500
29
28,0000
59,9667
30
29,0000
59,9833
31
30,0000
59,9833

Линейное сглаживание и график кривой разгона по управлению.

1
0,0000
40,0000
21
20,0000
48,4167
2
1,0000
40,0000
22
21,0000
48,6833
3
2,0000
40,0000
23
22,0000
48,9000
4
3,0000
40,0000
24
23,0000
49,0833
5
4,0000
40,0000
25
24,0000
49,3167
6
5,0000
40,0000
26
25,0000
49,4500
7
6,0000
40,0000
27
26,0000
49,5333
8
7,0000
40,0000
28
27,0000
49,6000
9
8,0000
40,0833
29
28,0000
49,7000
10
9,0000
40,6833
30
29,0000
49,7667
11
10,0000
41,2000
31
30,0000
49,8167
12
11,0000
41,8500
32
31,0000
49,8500
13
12,0000
42,8667
33
32,0000
49,9000
14
13,0000
43,9167
34
33,0000
49,9333
15
14,0000
44,6167
35
34,0000
49,9500
16
15,0000
45,2667
36
35,0000
49,9500
17
16,0000
45,8667
37
36,0000
49,9667
18
17,0000
47,1833
38
37,0000
49,9917
19
18,0000
47,6000
39
38,0000
49,9917
20
19,0000
47,9500
40
39,0000
50,0000

Нормирование кривых разгона.

С помощью программы ASR в пункте нормировать последовательно производим нормирование сглаженных кривых и упорядочиваем время начиная с 0,0000, с шагом 1.0
Нормированная кривая разгона по возмущению.

1
0,0000
0,0000
2
1,0000
0,0737
3
2,0000
0,1589
4
3,0000
0,2735
5
4,0000
0,3964
6
5,0000
0,5111
7
6,0000
0,6143
8
7,0000
0,6863
9
8,0000
0,7551
10
9,0000
0,8108
11
10,0000
0,8567
12
11,0000
0,8894
13
12,0000
0,9173
14
13,0000
0,9402
15
14,0000
0,9550
16
15,0000
0,9664
17
16,0000
0,9746
18
17,0000
0,9812
19
18,0000
0,9861
20
19,0000
0,9910
21
20,0000
0,9943
22
21,0000
0,9959
23
22,0000
0,9975
24
23,0000
1,0000

Нормированная кривая разгона по заданию.

1
0,0000
0,0000
2
1,0000
0,0494
3
2,0000
0,1086
4
3,0000
0,1909
5
4,0000
0,2733
6
5,0000
0,3687
7
6,0000
0,4593
8
7,0000
0,5449
9
8,0000
0,6173
10
9,0000
0,6831
11
10,0000
0,7391
12
11,0000
0,7802
13
12,0000
0,8198
14
13,0000
0,8543
15
14,0000
0,8840
16
15,0000
0,9053
17
16,0000
0,9235
18
17,0000
0,9383
19
18,0000
0,9514
20
19,0000
0,9613
21
20,0000
0,9745
22
21,0000
0,9794
23
22,0000
0,9909
24
23,0000
0,9926
25
24,0000
0,9942
26
25,0000
0,9942
27
26,0000
0,9975
28
27,0000
1,0000

Нормированная кривая разгона по управлению.

1
0,0000
0,0000
21
20,0000
0,7606
2
1,0000
0,0000
22
21,0000
0,7957
3
2,0000
0,0000
23
22,0000
0,8424
4
3,0000
0,0000
24
23,0000
0,8691
5
4,0000
0,0000
25
24,0000
0,8907
6
5,0000
0,0000
26
25,0000
0,9091
7
6,0000
0,0000
27
26,0000
0,9324
8
7,0000
0,0000
28
27,0000
0,9458
9
8,0000
0,0083
29
28,0000
0,9541
10
9,0000
0,0384
30
29,0000
0,9608
11
10,0000
0,0684
31
30,0000
0,9708
12
11,0000
0,1201
32
31,0000
0,9775
13
12,0000
0,1852
33
32,0000
0,9825
14
13,0000
0,2869
34
33,0000
0,9858
15
14,0000
0,3920
35
34,0000
0,9908
16
15,0000
0,4621
36
35,0000
0,9942
17
16,0000
0,5271
37
36,0000
0,9958
18
17,0000
0,5872
38
37,0000
0,9958
19
18,0000
0,6689
39
38,0000
0,9975
20
19,0000
0,7189
40
39,0000
1,0000

Аппроксимация методом Симою.

С помощью программы ASR в пункту аппроксимации последовательно считаем площади каждой из кривой разгона для последующего получения уравнения передаточной функции.

Для кривой разгона по возмущению для объекта второго порядка получаем следующие данные:
Значения коэффициентов:
F1= 6.5614
F2= 11.4658
F3= -4.5969
F4= -1.1636
F5= 44.0285
F6= -120.0300

Ограничимся второй площадью. F1>F2, тогда передаточная функция по возмущению для объекта второго порядка имеет вид:
1
W(s)=---------------------------
2
11,4658s + 6.5614s + 1

Для кривой разгона по заданию для объекта второго порядка получаем следующие данные:
Значения коэффициентов:
F1= 9.5539
F2= 24.2986
F3= -16.7348
F4= -14.7318
F5= 329.7583
F6= -1179.3989

Ограничимся второй площадью , с учетом того что F1>F2. Тогда передаточная функция по управлению для объекта второго порядка имеет вид:
1
W(s)=----------------------------
2
24,2986s + 9.5539s +1

Для кривой разгона по заданию для объекта третьего порядка с запаздыванием получаем следующие данные:
Значения коэффициентов:
F1= 10.6679
F2= 38.1160
F3= 30.4228
F4= -46.5445
F5= 168.8606
F6= -33.3020

Ограничимся третьей площадью и учтем что каждая последующая площадь больше предыдущей. Тогда передаточная функция по заданию для объекта третьего порядка с запаздыванием имеет вид:
1
W(s)=----------------------------------------
3 2
30,4228s + 38.1160s + 10.7769 + 1

Проверка аппроксимации методом Рунге - Кутта.

В программе ASR в пункте передаточная функция задаем полученные передаточные функции. И затем строим графики экспериментальной и аналитической кривых разгона (по полученной передаточной функции).

Для кривой разгона по возмущению.

Устанавливаем для проверки методом Рунге-Кутта конечное время 35,5с, шаг 0,5с.

Для кривой разгона по заданию.

Устанавливаем конечное время 55с, шаг 0,5с.

Для кривой разгона по управлению.

При задании передаточной функции учитываем чистое запаздывание 0,08с.
Устанавливаем конечное время 39с, шаг изменения 0,5с.

Получили, что кривые разгона практически одинаковы, следовательно аппроксимация методом Симою сделана верно.
Для объекта второго порядка по возмущению имеем погрешность метода около 25%, по заданию - около 15%, а для объекта третьего порядка с запаздыванием по управлению - около 5%.

Сравним экспериментальные и исходные передаточные функции:

объект исходная экспериментальная
передаточная передаточная
функция функция

второго порядка 1 1
по возмущению W(s)= -------------------- W(s)= -----------------------------
2 2
0.01s + 0.2s + 1 11.465s + 6.5614s +1

второго порядка 1 1
по заданию W(s)= ----------------------- W(s)= -----------------------------
2 2
0.4489s + 1.34s +1 24.2986s + 9.5539s +1

третьего порядка 1000 1
с запаздыванием W(s)= ------------------------------------- W(s)= -------------------------------------
по управлению 3 2 3 2
4.2188s + 168.75s + 2250s + 1 30.4228s + 38.116s + 10.7769s + 1

Полученные значению передаточных функций отличают на 1000 - 7500, что говорит о достаточно большой погрешности между фактическими и экспериментальными данными.

Для исходных передаточных функций с помощью программы ASR, пунктов аппроксимация (создать передаточную функцию и изменить время) получим координаты кривых разгона и сравним их с экспериментальной кривой:
1. по возмущению:

0,0000
0,0000
0,1000
0,2917
0,2000
0,6094
0,3000
0,8066
0,4000
0,9099
0,5000
0,9596
0,6000
0,9824
0,7000
0,9925
0,8000
0,9968
0,9000
0,9987
1,0000
0,9995
1,1000
0,9998
1,2000
0,9999
1,3000
1,0000

2. по заданию:

1
0,0000
0,0000
17
4,0000
0,9822
2
0,2500
0,0547
18
4,2500
0,9871
3
0,5000
0,1723
19
4,5000
0,9907
4
0,7500
0,3083
20
4,7500
0,9933
5
1,0000
0,4399
21
5,0000
0,9951
6
1,2500
0,5565
22
5,2500
0,9965
7
1,5000
0,6549
23
5,5000
0,9975
8
1,7500
0,7350
24
5,7500
0,9982
9
2,0000
0,7987
25
6,0000
0,9987
10
2,2500
0,8484
26
6,2500
0,9991
11
2,5000
0,8867
27
6,5000
0,9993
12
2,7500
0,9158
28
6,7500
0,9995
13
3,0000
0,9378
29
7,0000
0,9997
14
3,2500
0,9542
30
7,2500
0,9998
15
3,5000
0,9665
31
7,5000
0,9999
16
3,7500
0,9755
32
7,7500
1,0000

3. по управлению:

Сравнивая экспериментальные и фактические кривые разгона видим, что они отличаются очень сильно. Фактическая кривая разгона приходит к 1 на много быстрее, чем экспериментальная.

Расчет АФХ передаточных функций.

1. Объект второго порядка по возмущению:
а) экспериментальная:

1
1,0000
0,0000
34
-0,3751
-0,5372
68
-0,1944
-0,0241
2
1,0211
-0,0678
35
-0,3828
-0,5004
69
-0,1891
-0,0210
3
1,0360
-0,1397
36
-0,3877
-0,4653
70
-0,1839
-0,0182
4
1,0438
-0,2150
37
-0,3903
-0,4320
71
-0,1790
-0,0155
5
1,0440
-0,2927
38
-0,3909
-0,4006
72
-0,1741
-0,0131
6
1,0359
-0,3720
39
-0,3897
-0,3709
73
-0,1695
-0,0108
7
1,0191
-0,4516
40
-0,3871
-0,3431
74
-0,1650
-0,0087
8
0,9935
-0,5304
41
-0,3832
-0,3170
75
-0,1606
-0,0067
9
0,9591
-0,6072
42
-0,3783
-0,2927
76
-0,1564
-0,0049
10
0,9161
-0,6805
43
-0,3725
-0,2699
77
-0,1524
-0,0032
11
0,8649
-0,7492
44
-0,3661
-0,2488
78
-0,1484
-0,0017
12
0,8062
-0,8121
45
-0,3592
-0,2291
79
-0,1446
-0,0003
13
0,7408
-0,8681
46
-0,3518
-0,2108
80
-0,1410
0,0011
14
0,6700
-0,9163
47
-0,3442
-0,1939
81
-0,1374
0,0023
15
0,5948
-0,9560
48
-0,3363
-0,1781
82
-0,1340
0,0034
16
0,5166
-0,9868
49
-0,3283
-0,1636
83
-0,1306
0,0045
17
0,4367
-1,0085
50
-0,3202
-0,1501
84
-0,1274
0,0055
18
0,3565
-1,0211
51
-0,3121
-0,1376
85
-0,1243
0,0064
19
0,2774
-1,0249
52
-0,3040
-0,1260
86
-0,1213
0,0072
20
0,2003
-1,0203
53
-0,2960
-0,1153
87
-0,1184
0,0079
21
0,1265
-1,0081
54
-0,2880
-0,1054
88
-0,1156
0,0086
22
0,0567
-0,9890
55
-0,2802
-0,0962
89
-0,1128
0,0093
23
-0,0083
-0,9640
56
-0,2726
-0,0877
90
-0,1102
0,0099
24
-0,0680
-0,9339
57
-0,2651
-0,0799
91
-0,1076
0,0104
25
-0,1222
-0,8997
58
-0,2577
-0,0726
92
-0,1052
0,0109
26
-0,1708
-0,8924
59
-0,2505
-0,0659
93
-0,1028
0,0114
27
-0,2136
-0,8228
60
-0,2435
-0,0597
94
-0,1004
0,0118
28
-0,2509
-0,7817
61
-0,0237
-0,0540
95
-0,0982
0,0122
29
-0,2829
-0,7399
62
-0,2301
-0,0487
96
-0,0960
0,0126
30
-0,3098
-0,6978
63
-0,2237
-0,0437
97
-0,0939
0,0129
31
-0,3322
-0,6562
64
-0,2175
-0,0392
98
-0,0918
0,0132
32
-0,3502
-0,6153
65
-0,2114
-0,0350
99
-0,0898
0,0134
33
-0,3644
-0,5756
66
-0,2056
-0,0311
100
-0,0879
0,0134

67
-0,1999
-0,0275

б) фактическая
2. Объект второго порядка по заданию.

а) экспериментальная

б) фактическая

3. Объект третьего порядка с запаздыванием по управлению
а) экспериментальная

б) фактическая

Расчет одноконтурной АСР методом Роточа.

В программе Linreg задаем параметры объекта с учетом оператора Лапласса.<</p>



Ваше мнение



CAPTCHA