Построение регулятора без перерегулирования. Выбор его параметров

Министерство образования и  науки РФ

Пензенский государственный  университет

Кафедра «Автоматика и  телемеханика»

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

 «Локальные системы управления»

на тему:

«Построение регулятора без перерегулирования.

Выбор его параметров»

 

 

 

 

 

 

Выполнил ЗФ ст.гр. 06ЗАА61

Иванов Д.В.

Проверил

д.т.н., профессор

 Мясникова Н.В.

 

 

 

 

Пенза, 2010

Цель работы: изучение процедуры расчета параметров регулятора.

 

Теоретическая часть

 

Обобщенная структурная  схема локальной системы (ЛС) приведена  на рис. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

Вариант №9

Коэффициент усиления	1
Постоянная времени	1
Запаздывание	0,3
Воздействие	По заданию
Без перерегулирования

Расчет параметров регуляторов c использованием пакета NCD

Требуется построить управление с обратной связью для объекта, имеющего передаточную функцию так, чтобы замкнутая система не имела перерегулирования.

Параметры ПИД регулятора:

1.1 ПИД регулятор, реализованный в виде отдельных блоков b cистема с ПИД регулятором, реализованным в виде встроенной функции, изображены на рисунке 1

Рисунок 1

Инициализируем  в командном окне Matlab переменные Kp=1,9; , . Настроим блок NCD Outport в соответствии с требованиями задачи. Выберем пункт Parameters… меню Optimization. При этом откроется окно, в котором необходимо перечислить имена настраиваемых переменных Kp, Ki, Kd в поле Tunable Variables. В этом окне также изменим значение поля Discretization interval на 0.1 и поставим "галочку" напротив поля Stop optimization as soon as the constraints are achieved (для прекращения процесса оптимизации после того, как выполнены все ограничения).

Процесс оптимизации  представлен на рисунке 2.

Рисунок 2

Процесс оптимизации  представлен на рисунке 3.

Рисунок 3

 

По окончании процесса оптимизации, оптимальные значения настраиваемых переменных, соответствующие кривой зеленого цвета, сохраняются в рабочем пространстве MATLAB. В данном случае K_p = 1,9; K_d = 0,1254; K_i = 0,6747.

2. NCD позволяет учитывать в процессе настройки математической модели неопределенности параметрического типа. Предположим, что наш объект управления подвержен значительным изменениям так, что передаточная функция объекта имеет вид , где 0.5£а<1, 1£К£2. Требуется синтезировать робастное управление, т.е. управление, обеспечивающее выполнение требований, предъявляемых к замкнутой системе при любых значениях параметров а, К из указанных диапазонов.

Для решения поставленной задачи, инициализируем в командном окне MATLAB переменные a=1 и K=1 и изменим параметры блока Transfer Fcn: параметр Numerator - [K], параметр Denominator - [a 1].

Рисунок 4

Выберем пункт Uncertainty меню Optimization окна блока NCD Outport. При этом появится окно Uncertain Variables, предназначенное для задания неопределенностей модели. Здесь необходимо указать имена переменных, значения которых варьируются, их верхние и нижние пределы изменения, а также указать какие пределы неопределенных переменных учитывать при параметрической оптимизации.