Лабораторна робота №4 СИНТЕЗ БЕЗПОШУКОВОЇ АДАПТИВНОЇ САК ДРУГОГО ПОРЯДКУ З ЕТАЛОННОЮ МОДЕЛЛЮ ЗАМКНЕНОЇ СИСТЕМИ

Скачати 59.73 Kb.

Назва	Лабораторна робота №4 СИНТЕЗ БЕЗПОШУКОВОЇ АДАПТИВНОЇ САК ДРУГОГО ПОРЯДКУ З ЕТАЛОННОЮ МОДЕЛЛЮ ЗАМКНЕНОЇ СИСТЕМИ
Дата	14.04.2013
Розмір	59.73 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Інформатика > Документи

Лабораторна робота №4

СИНТЕЗ БЕЗПОШУКОВОЇ АДАПТИВНОЇ САК ДРУГОГО ПОРЯДКУ З ЕТАЛОННОЮ МОДЕЛЛЮ ЗАМКНЕНОЇ СИСТЕМИ

Мета роботи :

Ознайомитись з методикою синтезу блоку адаптації за допомогою функцій Ляпунова;
Засвоїти методику використання обчислювальної техніки для моделювання динамічних режимів системи керування.

4.1. Теоретичні відомості

В замкненій системі керування, яка складається з об’єкта

та пропорційного регулятора

під впливом зовнішніх збурень змінюється коефіцієнт передачі об’єкта

.

Це призводить до відхилення статичної похибки системи від певних узгоджених значень.

В роботі необхідно виконати синтез БА, який міг би забезпечити зміну коефіцієнта передачі регулятора на величину

і цим самим компенсувати хибний вплив зміни коефіцієнта передачі об’єкта.

Для цього використаємо еталонну модель, як джерело інформації про замкнену систему в оптимальному режимі роботи.

Структурна схема адаптивної системи повинна мати наступний вигляд (рис.4.1):

Рис.4.1

В якості еталонної моделі використаємо ланку другого порядку

Відповідно до неї складемо диференційне рівняння моделі

В процесі початкового налагодження адаптивної системи до роботи з моделлю бажано прийняти такі умови

(1)

які реально не завжди точно виконуються.

В загальному випадку вважаємо, що вони не виконуються.

Алгоритм процесу адаптації буде мати вигляд

4.2. Виконання роботи

Вихідні дані згідно варіанту №56:

a₀ = 2,5; a₁ = 2; a₂ = 1; α = 1; K = 2; ΔK = 2,5.

Визначаються параметри моделі за відповідними формулами :

К_М = α * К = 1 * 2 = 2;

b₂ = a₂ = 1;

b₁ = a₁ = 2;

b₀ = a₀ + K * α = a₀ + K_M = 2,5+2*1 = 4,5.

Проводяться операції по заданню допоміжній програмі певних параметрів :

Задаються в програму параметри об’єкта керування (сталої складової коефіцієнту підсилення K, параметрів знаменника a₀, a₁, a₂), сталої складової коефіцієнту підсилення регулятора (α), згідно варіанту завдання. Задаються параметри настройки моделі: коефіцієнт підсилення K_M та параметри знаменника b₀, b₁, b₂. Подається на вхід одиничний ступінчастий сигнал з амплітудою X=10.

Відключається дія збурення на об’єкт (ΔK = 0), а також відключається блок адаптації (β2=0). Крок дискретності залишається рівним 0,01 (ΔT=0,01), час спостереження встановлюється 5..25с з міркувань достатності для закінчення перехідного процесу (T=5..25).

Вмикається показ графіків, натиснувши відповідну кнопку. Відмічається показ функцій: вхідного впливу X(t), виходів системи y₁_C та моделі y₁_M, сигналів похибки адаптації ε₁, ε₂, а також помилки системи e(t). Переконуємся у відповідності сигналів виходу незбуреної системи та моделі. Знімається знімок екрану(рис. 4.2).. Розраховується усталена помилка замкненої системи та порівнюється з результатами на графіку.

Рис.4.2. Моделювання системи при заданих умовах

Рис. 4.3. Графік усталеної похибки системи

Досліджується вплив коефіцієнта передачі блоку адаптиації β2 на похибку адаптації ε₁

Задається дія збурення ΔK на об’єкт (за даними варіанту). Досліджується вплив коефіцієнта передачі блоку адаптиації β2 на похибку адаптації ε₁. Для цього виконується моделювання моделювання для 5-ти значень β2, наприклад, для β2=0; 0,1; 0,5; 1; 10, знімаються знімки з програми при ввімкненому показі функцій X(t), y₁_C, y₁_M, ε₁ (5 знімків екрану).

Рис.4.4. Моделювання системи при β = 0; ΔK = 2,5

Рис.4.5. Моделювання системи при β = 0,1; ΔK = 2,5

Рис.4.6. Моделювання системи при β = 0,5; ΔK = 2,5

Рис.4.7. Моделювання системи при β = 1; ΔK = 2,5

Рис.4.8. Моделювання системи при β = 10; ΔK = 2,5
4.2.4. Визначається залежність похибки системи e(t) від значення коефіцієнту передачі блока адаптації β2 при постійності інших параметрів.
Для цього виконати дослідження, аналогічні п.3: для заданого ΔK та β2=0; 0,1; 0,5; 1; 10 зняти знімки з програми при ввімкненому показі функцій X(t), y₁_C, y₁_M, e(t) (5 знімків екрану).

Рис.4.9. Моделювання системи при β = 0; ΔK = 2,5

Рис.4.10. Моделювання системи при β = 0.1; ΔK = 2,5

Рис.4.11. Моделювання системи при β = 0.5; ΔK = 1

Рис.4.12. Моделювання системи при β = 1; ΔK = 2,5

Рис.4.13. Моделювання системи при β = 10; ΔK = 2,5
4.2.5. Дослідження залежності похибки адаптації системи ε₁ від невідповідності параметрів об’єкта та моделі: a₂ та b₂, a₁ та b₁, a₀ та b₀ при інших однакових умовах.

Відключається дія збурення на об’єкт (ΔK=0) та блок адаптації (β2=0). Задаються почергово значення коефіцієнтів моделі (b₀, b₁ та b₂ змінювати окремо!), менші та більші від розрахованих значень, виконуються знімки з програми (увімкнути показ функцій X(t), y₁_C, y₁_M, ε₁).

;

Рис.4.14. Моделювання системи при b₂ = 1,5

Рис.4.15. Моделювання системи при b₂ = 0,5

Рис.4.16. Моделювання системи при b₁ = 3

Рис.4.17. Моделювання системи при b₁ = 1

Рис.4.18. Моделювання системи при b₀ = 6.75

Рис.4.19. Моделювання системи при b₀ = 2.25

Висновок:

На даній лабораторній роботі ми ознайомились з методикою

синтезу блоку адаптації за допомогою функцій Ляпунова та засвоїли методику використання обчислювальної техніки для моделювання динамічних режимів системи керування. Був розглянутий вплив на систему збурення та як поводить себе система коли параметри моделі не відповідають параметрам системи. Коли параметри моделі не відповідають параметрам системи система не здатна налагоджуватись самостійно, найбільша похибка системи при неспівпаданні коефіцієнта b₀. При впливі збурення система також не здатна налагоджуватись, щоб повернути систему до нормальної роботи потрібно збільшити коефіцієнт блоку адаптації.

Схожі:

Лабораторна робота №3 Аналіз динамічних властивостей екстремальної... Мета: ознайомлення з особливостями принципу дії системи екстремального керування (СЕК). Зокрема вивчити принцип роботи СЕК з запам’ятовуванням...	Синтез оптимальних систем автоматичного керування за допомогою методу динамічного програмування Мета: засвоїти метод синтезу оптимальних САК за допомогою диференційного рівняння Р. Беллмана та отримати навички аналізу динаміки...
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3 Синтез перетворювача кодів Вивчити методику синтезу багатовихідних комбінаційних схем, навчитися синтезувати комбінаційні на дешифраторах та досліджувати їх...	Уроку. Оптична система ока. Лабораторна робота №1 «Визначення акомодації... УРОК № З. Оптична система ока. Лабораторна робота №1 «Визначення акомодації ока»
Комплексна лабораторна робота Географія	Уроку: Урок Тема : Плауноподібні. Хвощеподібні. Лабораторна робота... Тема: Плауноподібні. Хвощеподібні. Лабораторна робота №13. Особливості будови плауна булавовидного та хвоща польового
Лабораторна робота № Робота із сервісом Документи Google (GoogleDocs) ...	Лабораторна робота №2 Матеріальне забезпечення: інструкція до лабораторної роботи, ПК, дисковод, викрутка
Лабораторна робота №3 Матеріальне забезпечення: інструкція до лабораторної роботи, ПК, оптичний привод, викрутка	Лабораторна робота № Мета роботи: Навчитися визначати кислотність середовища, записувати рівняння гідролізу

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання