Использование функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control system toolbox
Заказать уникальную курсовую работу- 21 21 страница
- 3 + 3 источника
- Добавлена 04.04.2022
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
1 ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ УПРАВЛЯЕМОГО ОБЪЕКТА 3
2 СОСТАВЛЕНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ОБЪЕКТА 9
3 ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА ПО КАНАЛУ УПРАВЛЕНИЯ «У-Х» МЕТОДОМ ЦИФРОВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 10
4 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА 12
5 ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТА ПО ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ И ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ НАСТРОЕЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕГУЛЯТОРА 13
6 УТОЧНЕНИЕ НАСТРОЕЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕГУЛЯТОРА И ПОЛУЧЕНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО КАНАЛАМ «Xз-X» И «Z-X» 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 21
В результате синтеза ПИД-регулятора была получена переходная характеристика представлена на рисунке (16 (а)-отношение x-y, (б) – z-y.(а).(б)Рисунок 16 - Переходные характеристики замкнутой системы с расчетными значениями настроечных параметров регулятора: а) по каналу «xз-x»; б) по каналу «z-x»Как видно по рисунку 16 характер переходных характеристик системы регулирования заданному. После подбора параметров регулятора они были изменены до значений kp = 0,521, Ти = 20.019 с, Тд = 1,35 с. По переходной характеристике на рисунке 17 видно, что по основному каналу управления (канал «xз-x») можно видеть, что получен апериодический переходный процесс. В переходной характеристике по вспомогательному каналу управления (канал «z-x») присутствуют колебания. Время переходного процесса около 30 с.(а)(б)Рисунок 17 - Весовая характеристики замкнутой системы с уточненными значениями настроечных параметров регулятора (реакция системы на дельта-функция): а) по каналу «xз-x»; б) по каналу «z-x»Для проверки правильности составления модели в ControlSystemToolbox построим модель системы управления в Simulink. Схема модели представлена на рисунке 18.Рисунок 18 - Расчетная схема цифровой модели системы управления в SimulinkВ результате запуска симуляции модели были получены переходные характеристики системы управления, представленные на рисунке 19.Вывод: в результате выполнения этого раздела были найдены оптимальные параметры регулятора (kp = 0,521, Ти = 20 с, Тд =1 с). Кроме того, была построена цифровая модель системы управления, составленная структурным способом, при котором каждое динамическое звено описывается отдельно с помощью общепринятых обозначений. Модель представлена на рисунке 18.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате выполнения курсовой работы были получены знания, при изучении дисциплины «Моделирование систем». Построена и промоделирована система управления, рассмотрена методика синтеза регулятора, получена аппроксимация переходной характеристики.В первом частикурсовой работыначальная структура объекта была структурирована для получения внутреннего и внешнего замкнутых контуров. Далее была проведена оценка устойчивости используя критерий Найквиста частотный критерия и при помощи ЛАФЧХ проведена оценка запасов устойчивости по амплитуде и по фазе. Во втором разделе была составлена цифровая модель объекта управления с помощью программных продуктов ControlSystemToolbox и Simulink.В третьем проведен синтез ПИД-регулятора. Удалось обеспечить бесколебательный переходный процесс и уменьшить длительность переходного процессаДалее полученные результаты цифрового моделирования, были проверены аналитически. Сделаны выводы о соответствии модели объекту управления.В пятойчасте была выполнена аппроксимация переходной характеристики объекта. Определены значения объекта, по входе которых были реализованы параметры регулятора.В заключительной частиконтроллер и объект управления были соединены в общую систему, полученачисленная модель системы управления и вычислены графики реакции системы на единичный входной сигнал по основному и сигналу возмущения. Получены оптимальные значений параметров контроллера, были вычислены переходные характеристики. Все параметры процесса управления удовлетворяют требованиям задания. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫБобин И.С., Барановский В.П., Фиалко М.Г., «Моделирование систем», Указания к выполнению курсовой работы, 2003.Бобин И.С., Моделирование систем. Конспект лекций по дисциплине «Моделирование систем» для студентов специальности 210200 – «Автоматизация технологических процессов и производств (АГП)». Часть 1. – Екатеринбург, 2004.Лукас В.А., Барановский В.П. Теория автоматического управления. Часть 1. Математическое описание, анализ устойчивости и качества линейных непрерывных систем управления: Курс лекций. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. 226 с.
2. Бобин И.С., Моделирование систем. Конспект лекций по дисциплине «Моделирование систем» для студентов специальности 210200 – «Автоматизация технологических процессов и производств (АГП)». Часть 1. – Екатеринбург, 2004.
3. Лукас В.А., Барановский В.П. Теория автоматического управления. Часть 1. Математическое описание, анализ устойчивости и качества линейных непрерывных систем управления: Курс лекций. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. 226 с.
Вопрос-ответ:
Чем можно заменить функции соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox?
Функции соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox могут быть заменены аналогичными функциями из других пакетов для работы с системами управления, например, MATLAB Control Systems Toolbox или Python Control Systems Library.
Как можно использовать функции соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox?
Функции соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox позволяют соединять несколько систем управления в цепочки или параллельные структуры, а также комбинировать различные виды обратной связи.
Как выполнить исследование устойчивости управляемого объекта с использованием функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox?
Для исследования устойчивости управляемого объекта с использованием функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox необходимо задать модель объекта и задать соответствующие параметры системы управления. Затем можно использовать функции для анализа устойчивости, например, функцию step для получения переходной характеристики объекта.
Как составить цифровую модель управляемого объекта с помощью функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox?
Для составления цифровой модели управляемого объекта с помощью функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox необходимо использовать функции преобразования непрерывных моделей в дискретные модели, например, функцию c2d. Затем можно соединить полученную цифровую модель с цифровыми моделями других компонент системы управления.
Как провести идентификацию управляемого объекта по переходной характеристике и выполнить ориентировочный расчет настроечных параметров регулятора с использованием функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox?
Для идентификации управляемого объекта по переходной характеристике и выполнения ориентировочного расчета настроечных параметров регулятора с использованием функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control System Toolbox необходимо сначала получить экспериментальные данные, описывающие переходную характеристику объекта. Затем можно использовать функции идентификации для получения математической модели объекта и функции настройки регулятора для расчета оптимальных настроечных параметров.
Какие функции предоставляются в комплексе Control system toolbox?
Комплекс Control system toolbox предоставляет функции для соединения непрерывных динамических систем, исследования устойчивости управляемого объекта, составления цифровой модели объекта, аналитической проверки результатов моделирования объекта, идентификации объекта по переходной характеристике и настроечного расчета настройочных параметров регулятора.
Какую задачу решает использование функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control system toolbox?
Использование функций соединения непрерывных динамических систем из комплекса Control system toolbox позволяет объединить несколько управляемых объектов в одну систему, что позволяет совместно управлять ими и исследовать их поведение совместно. Это позволяет значительно упростить анализ и проектирование сложных систем управления.
Как проводится исследование устойчивости управляемого объекта с использованием Control system toolbox?
Исследование устойчивости управляемого объекта с использованием Control system toolbox проводится путем анализа передаточной функции объекта и определения положения корней характеристического уравнения на комплексной плоскости. Если все корни находятся в левой полуплоскости, то система является устойчивой, если есть корни в правой полуплоскости, то система неустойчива.