Постановка задачи. 1. Схема системы регулирования по отклонению изображена на рисунке 1

Дано:

1. Схема системы регулирования по отклонению изображена на рисунке 1

Рисунок 1 - Схема системы регулирования по отклонению в общем виде

Рисунок 2 – Эквивалентная схема регулирования по отклонению

Рисунок 3 – Модель регулятора

Рисунок 4 – Модель исполнительного блока

Рисунок 5 – Схема системы регулирования по отклонению

На рисунках 1, 2, 3, 4, 5 обозначены:

ИБ – исполнительный блок;

R – регулятор;

ШИМ – широтно – импульсный модулятор;

БРЗ – блок реализации закона регулирования;

РО – регулирующий орган;

ОР – объект регулирования;

ИС – измерительная система;

U_R(i) – регулирующее воздействие;

ywн(t) – приведенные к выходу неконтролируемые возмущения;

ε (i), ε ₁(i) – ошибка регулирования;

ψ (i) – угол поворота вала двигателя;

ψ *(i) – задание для ШИМ;

∆ T(i) – длительность командного сигнала;

Y_изм(i) – измеренное значение выходной величины;

y*(i) – заданное значение выходной величины;

y(i) – значение выходной величины системы;

y_и(i) – натурное значение выходной величины.

2. Математическая модель канала регулирования.

Математическая модель канала преобразования регулирующих воздействий, представлена в виде последовательного соединения пропорционального звена, инерционного звена первого порядка с запаздыванием и пропорционального звена; параметры модели k_u, T _u, τ _u (коэффициент пропорциональности, время инерции и запаздывания соответственно) известны, значения k_u, T _u, τ _u дает преподаватель. Выбрать структуру и значения параметров регулирования по методу Ротача.

3. Модели приведенных к выходу объекта возмущений и контролируемых возмущений представлены в виде:

Рисунок 6 – Модель приведённых к выходу объекта неконтролируемых возмущений

ГТФ – генератор типовых функций,

ГСЧ – генератор случайных чисел,

МБ – масштабируемый блок,

ФФ – формирующий фильтр.

4. Начальные условия u(0)=0, w_k(0)=0, y*(0)=0, y(0)=0.

5. Поисковая процедура - метод покоординатного поиска.

6. Критерий точности – среднеквадратическое отклонение (СКО).

Требуется:

1) создать математическую модель системы регулирования по отклонению в общем виде и в конкретном, используя данные преподавателя;

2) выбрать значения параметров закона регулирования по методике Ротача;

3) составить алгоритм моделирования системы регулирования по отклонению;

4) настроить внутренний контур, определив коэффициент интегрирования kи, используя последовательно методику Ротача и поисковую процедуру;

5) настроить внешний контур, найти оптимальные значения k_п и k_и используя последовательно методику Ротача и поисковую процедуру;

6) результаты представить в графической и табличной форме, включая график переходного процесса и траекторию движения к оптимуму;