Abstract
Засобами імітаційного моделювання проаналізовано функціонування замкнутих систем керування в умовах зміни властивостей інерційного об'єкта керування. Порівняли роботу таких систем: одноконтурної з ПІД регулятором, багатоконтурних з ПІ-ПД керуванням та систем із зовнішнім регулятором на підставі внутрішньої моделі. Серед систем керування із внутрішньою моделлю одна побудована на підставі моделі об'єкта керування. Ми запропонували іншу система, в якій структура зовнішнього регулятора реалізована на базі внутрішньої моделі замкнутого внутрішнього контуру з ПД регулятором. Для спрощення процедури налаштування зовнішнього регулятора вибрано наближену модель об'єкта керування у вигляді послідовно з'єднаних аперіодичної ланки першого порядку та ланки запізнення. Знайдено наближену внутрішню модель зустрічного паралельного з'єднання об'єкта керування та ПД регулятора та отримано наближену обернену модель. Встановлено, що в умовах зміни властивостей об'єкта керування запропонована система зберігає достатній запас стійкості і порівняно з іншими досліджуваними системами має переваги. Так, зі збільшенням коефіцієнта передачі об'єкта керування у 2 рази та збільшенням інерційності на 30 % перехідні процеси каналом заданого значення мають найменший час регулювання. Окрім цього, каналом збурення така система забезпечує найменше динамічне відхилення для всіх варіантів дослідження.
Highlights
Для інерційних об'єктів розроблені системи з предиктором Сміта та його модифікації, системи із внутрішньою моделлю, в яких регульована величина прогнозується на підставі моделі об'єкта керування (Kovrygo et al, 2017; Movchan & Stepanets, 2011; Zhukov & Vazhynskyi, 2017)
Окрім систем із внутрішньою моделлю з одним ступенем свободи досліджені також регулятори із двома ступенями свободи, які дають змогу отримати задані показники якості для каналів зовнішнього збурення і завдання
Об'єднання структури регуляторів із внутрішньою моделлю має переваги порівняно з ПІД регуляторами
Summary
Засобами імітаційного моделювання проаналізовано функціонування замкнутих систем керування в умовах зміни властивостей інерційного об'єкта керування. Для спрощення процедури налаштування зовнішнього регулятора вибрано наближену модель об'єкта керування у вигляді послідовно з'єднаних аперіодичної ланки першого порядку та ланки запізнення. Мета дослідження – підвищення показників якості замкнутої системи автоматичного керування, яка мала б достатній запас стійкості і задовільні показники якості у разі зміни властивостей об'єкта керування. 1-4, застосовано такі позначення: WOK(s) , WAP(s) – функції передачі об'єкта керування та автоматичного регулятора, WПД(s) – функція передачі ПД регулятора, WM (s) – спрощена модель об'єкта керування, WФ(s) – функція передачі фільтра, WBH(s) – модель замкнутого контуру з ПД регулятором, WOM (s) – обернена модель; y(t) – керуюча дія, xзад – задане значення регульованої величини x(t), x(t) – відхилення регульованої величини від заданого значення, d(t) – збурення. Спростимо обернену модель WOM (s) і для її знаходження замість точної моделі об'єкта керування (6) застосуємо його наближену модель у вигляді послідовного з'єднання аперіодичної ланки першого порядку та ланки запізнення.
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.